有人能很好地解释一下c#中的volatile关键字吗?它能解决哪些问题,不能解决哪些问题?在哪些情况下,它将节省我使用锁定?
当前回答
从MSDN: volatile修饰符通常用于由多个线程访问而不使用lock语句序列化访问的字段。使用volatile修饰符可确保一个线程检索到另一个线程写入的最新值。
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多个线程可以访问一个变量。 最新的更新将在变量上
编译器有时会改变代码中语句的顺序来优化它。通常这在单线程环境中不是问题,但在多线程环境中可能是问题。请看下面的例子:
private static int _flag = 0;
private static int _value = 0;
var t1 = Task.Run(() =>
{
_value = 10; /* compiler could switch these lines */
_flag = 5;
});
var t2 = Task.Run(() =>
{
if (_flag == 5)
{
Console.WriteLine("Value: {0}", _value);
}
});
如果运行t1和t2,您将期望没有输出或结果为“Value: 10”。可能是编译器在t1函数内部切换了行。如果t2执行,可能是_flag值为5,而_value值为0。因此,预期的逻辑可能会被打破。
为了解决这个问题,你可以使用volatile关键字,你可以应用到字段。此语句禁用编译器优化,以便您可以强制代码中的正确顺序。
private static volatile int _flag = 0;
只有在真正需要时才应该使用volatile,因为它会禁用某些编译器优化,这会影响性能。它也不是所有。net语言都支持(Visual Basic不支持),因此它阻碍了语言互操作性。
综上所述,这个问题的正确答案是: 如果代码在2.0运行时或更高版本中运行,volatile关键字几乎不需要,如果不必要地使用,弊大于利。也就是说,永远不要用它。但是在运行时的早期版本中,需要对静态字段进行适当的双重检查锁定。特别是具有静态类初始化代码的静态字段。
如果你使用的是。net 1.1,在进行双重检查锁定时需要volatile关键字。为什么?因为在。net 2.0之前,下面的场景可能会导致第二个线程访问一个非空的,但还没有完全构造的对象:
线程1询问变量是否为空。 / /如果(这一点。Foo == null) 线程1确定变量为空,因此进入一个锁。 / /锁(this.bar) 线程1再次询问变量是否为空。 / /如果(这一点。Foo == null) 线程1仍然确定变量为空,因此它调用一个构造函数并将值赋给变量。 / /这个。foo = new foo ();
在。net 2.0之前,这个。在构造函数完成运行之前,foo可以被分配给foo的新实例。在这种情况下,第二个线程可以进来(在线程1调用Foo的构造函数期间),并经历以下情况:
线程2询问变量是否为空。 / /如果(这一点。Foo == null) 线程2确定变量为非空,因此尝试使用它。 / / this.foo.MakeFoo ()
在. net 2.0之前,您可以声明这一点。Foo是不稳定的来解决这个问题。从。net 2.0开始,您不再需要使用volatile关键字来完成双重检查锁定。
维基百科上有一篇关于双重检查锁定的好文章,简要地提到了这个话题: http://en.wikipedia.org/wiki/Double-checked_locking
CLR喜欢优化指令,所以当你在代码中访问一个字段时,它可能并不总是访问该字段的当前值(它可能来自堆栈等)。将字段标记为volatile可以确保该指令可以访问该字段的当前值。当程序中的并发线程或操作系统中运行的其他代码可以修改该值(在非锁定场景中)时,这很有用。
您显然失去了一些优化,但它确实使代码更加简单。
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