Неустойчивый С++

Neustojcivyj S

«Разработчики приложений пользовательского пространства должны всегда обращаться к соответствующим руководствам по компиляторам, чтобы узнать, как квалификатор может обрабатываться в различных контекстах, потому что поведение ключевого слова volatile обычно следует рассматривать как аппаратно-зависимое. Когда объект помечен как volatile, компилятору часто сообщают, что его никогда не следует оптимизировать для операций загрузки и что его всегда следует извлекать из основной памяти, а не из регистров или кэшей. Однако, когда компилятор пытается поместить ячейку памяти в регистр, она автоматически кэшируется, даже несмотря на то, что существует множество уровней кэшей, которые в основном недоступны для программного обеспечения и поддерживаются только аппаратно. В результате доступ к ОЗУ можно получить во много раз быстрее из строк кэша рядом с ЦП, чем из того же места в памяти.

Проблемы могут возникнуть, если мы не используем квалификатор volatile, который включает, когда оптимизация включена, код может работать не так, как ожидалось. Когда прерывания используются и разрешены, код не может работать так, как планировалось. Данные сохраняются в энергозависимой памяти только при включенном питании. При отключении питания происходит потеря данных.

Однако энергонезависимое хранилище сохраняет данные даже при отключении питания. Информация о процессе кратковременно хранится в энергозависимой памяти, поскольку она значительно быстрее, чем энергонезависимая память. В отличие от энергонезависимого хранилища энергозависимое хранилище больше подходит для защиты конфиденциальных данных. Это связано с тем, что данные недоступны при отключении питания. Энергонезависимое хранилище стоит дорого, потому что компьютерные системы могут вместить только от нескольких МБ до нескольких ГБ».



Свойства квалификатора Volatile в C++

Здесь будет продемонстрировано средство квалификатора C++ volatile. Когда мы объявляем переменную, применяется квалификатор «volatile». Это служит напоминанием компилятору о том, что значение может измениться в любое время. Летучие обладают некоторыми чертами, перечисленными ниже.



• Назначение памяти нельзя изменить с помощью ключевого слова volatile.



• Переменные регистра нельзя кэшировать.

• С точки зрения присвоения значение не может быть изменено.

Использование квалификатора Volatile в C++

1. Несмотря на то, что ваш код не изменяет значение переменной, он, тем не менее, может это сделать. В результате каждый раз, когда компилятор проверяет состояние переменной, он не может предположить, что оно совпадает с самым последним значением, прочитанным из него, или с самым последним сохраненным значением; скорее, он должен еще раз получить значение переменной.



2. От компилятора не требуется исключать акт сохранения значения, так как это «побочный эффект», который виден извне и возникает при сохранении значения в volatile переменной. Например, если два значения помещаются в строку, компилятор должен поместить значение дважды.

Синтаксис квалификатора Volatile в C++

# Изменчивый data_type variable_name

В объявлении должно использоваться ключевое слово volatile, а тип данных относится к любому типу данных, включая double, float или integer. Наконец, мы выбираем имя для переменной. Мы можем определить изменчивую переменную, используя любой из методов, поскольку оба объявления допустимы.

Пример: квалификатор Volatile используется для идентификации объектов, которые могут быть изменены другими потоками или внешними действиями в C++.

Если объект изменен внешним сигналом или процедурой, которая действует как прерывание, измененное значение необходимо извлечь из ОЗУ, поскольку кешированное состояние тем временем больше не подходит. В результате компилятор соответствующим образом обрабатывает доступ к volatile-объектам.

#include <иопоток>
#include
#include <поток>

используя стандартный :: cout ;
используя стандартный :: конец ;
используя стандартный :: cerr ;
используя стандартный :: принимать пищу ;

изменчивый инт секунды знак равно 0 ;

пустота задержкапятьсекунд ( ) {
пока ( секунды < 3 ) {
ты спишь ( 200000 ) ;
cerr << 'ожидающий...' << конец ;
}
}

пустота инкрементсекунды ( ) {
за ( инт я знак равно 0 ; я < 5 ; ++ я ) {
спать ( 1 ) ;
cerr << 'увеличил' << конец ;
секунды знак равно секунды + 1 ;
}
}

инт главный ( ) {
структура начало времени { } ;
структура временной конец { } ;
станд. :: нить нить1 ;

нить1 знак равно станд. :: нить ( инкрементсекунды ) ;

задержкапятьсекунд ( ) ;

нить1. присоединиться ( ) ;
возвращаться EXIT_SUCCESS ;
}


Чтобы проиллюстрировать потенциальный сценарий, мы использовали ключевое слово volatile, переменная которого объявлена ​​как Seconds с типом данных «int» и присвоено ей значение 0. Затем мы создаем две функции: одну как «DelayFiveSeconds», которая изменяет глобальную изменчивую целочисленную переменную, а другую как «IncrementSeconds», которая выполняет ту же оценку внутри цикла while. Следует отметить, что этот пример позволяет циклу while зацикливаться на секундах, когда секунды должны быть меньше 3.

Когда условие выполняется, блок while будет выполнен. Внутри блока while мы вызвали метод unsleep, который печатает оператор «ожидание». Функция «IncrementSceonds» имеет цикл for. После итерации вызывается метод sleep, который печатает оператор «increment» и увеличивает переменную «seconds». Первоначальное выполнение функции «IncrementSeconds» выполняется отдельным потоком, созданным основной функцией. Затем основной поток вызывает метод «DelayFiveSeconds», входя в цикл, который не завершится, если переменная секунд не превысит значение 5.

Как только основной поток заметит, что значение переменной секунды изменилось, он вернется из метода, потому что другой поток уже начал одновременно увеличивать его.

Чтобы запустить код потока на C++, мы должны использовать команду «g++ -pthread –o имя файла имя_файла.cc». Если вы не развернете «-pthread» в команде, есть вероятность, что компилятор выдаст исключение. В результате мы фактически создали условную функцию ожидания, которая ожидает, пока изменчивый объект не будет изменен внешней силой. Важно иметь в виду, что блок кода обновления может исходить из другого раздела перевода или действия внешнего сигнала, даже если этот код будет по-прежнему функционировать, если удалить квалификатор volatile и использовать обычную глобальную переменную.

Вывод

Здесь мы рассмотрим обзор Volatile в C++ вместе с синтаксисом, использованием и соответствующими примерами для лучшего понимания. Поскольку компилятор не может предсказать значение, volatile имеет решающее значение в программировании на C. Основное преимущество использования volatile заключается в том, что его значение может меняться всякий раз, когда пользователь запрашивает его изменение или когда какой-либо другой поток, использующий ту же переменную, активен.