C 11 並發性：什麼時候應該使用原子變數和易失性變數？

C 11中的並發：內存模型中的原子性和易失性

深入分析

在全局變量被並發訪問的場景中不同內核上的多個線程，考慮使用原子和易失性的影響至關重要

Volatile關鍵字

易失性關鍵字可確保編譯器不會針對變數最佳化記憶體操作，導致處理器始終直接從記憶體中讀取值。然而，雖然 volatile 保證直接記憶體訪問，但它並不意味著原子訪問。

原子資料型別

標準 C 11 包括表示為 的原子資料型態。這些類型提供原子操作，這意味著每個操作保證在不受其他執行緒幹擾的情況下執行。這可以確保無論快取不一致如何，始終讀取最新值。

記憶體排序和同步

在沒有額外同步（例如鎖定）的情況下，共享全域變數表現出可見性和排序由操作中使用的記憶體排序參數決定的限制。雖然預設排序 () 建立了單一總順序，但仍可能觀察到過時的值。

但是，讀取-修改-寫入操作（例如 ）保證該操作是始終以最新值執行。這確保了對同一變數的連續讀取-修改-寫入操作將傳回一​​系列唯一且有序的值。

結論

雖然易失性變數可確保直接記憶體訪問，但它們不保證原子性運作。為了對共享變數進行可靠和並發的訪問，原子資料類型 () 應與適當的同步原語結合使用，以確保正確的程序行為。

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