Co to jest "volatile"?

Question

Zaciekwiła mnie sprawa specyfikatora Volatile w C++. Czy ktoś może wie w jakich sytuacjach się tego używa i czy jest to przydatne do czegoś?

Answer 1

Inni podali definicję, ja zastosowanie:  na pecetach przy normalnym programowaniu, praktycznie nigdy. Jedyne przyjęte sensowne zastosowania volatile są, gdy:

• gdy pamięć jest zmapowana (na przykład do rejestrów w mikrokontrolerach) i chcemy się upewnić że kompilator nie uprości jakiś cyklów dostępu/zapisu do pamięci.
• również w mikrokontrolerach, gdy chcemy mieć zmienną globalną dostępną dla funkcji obsługujących przerwania (bo kompilator nie spodziewa się, że kiedykolwiek te funkcje zostaną wykonane).
• wykonywane są duże skoki z użyciem funkcji longjmp()
• w obsłudze sygnałów (patrz nagłówek <csignal>)

Przy czym dwa pierwsze dość szybko się napotka jeśli robisz coś z mikrokontrolerami, a dwa ostatnie tylko jeśli robisz coś naprawdę bardzo niskopoziomowego.

(jak ktoś chce to mogę dać praktyczne przykłady dwóch pierwszych)

Comments

Dorzuciłbym do listy jeszcze programowanie wielowątkowych aplikacji. W sensie, że wszystkie wspólne dla wszystkich wątków zmienne powinny być volatile.

---

NIE. Volatile ma takie zastosowanie w Javie, ale używanie go w ten sposób w C++ to placebo (choć teoretycznie jest lepszy niż brak jakiegokolwiek zabezpieczenia). Najbliższym odpowiednikiem volatile z Javy jest std::atomic z C++11. Lektura:

https://www.securecoding.cert.org/confluence/display/cplusplus/CON01-CPP.+Do+not+use+volatile+as+a+synchronization+primitive

https://stackoverflow.com/questions/4557979/when-to-use-volatile-with-multi-threading/4558031#4558031

https://software.intel.com/en-us/blogs/2007/11/30/volatile-almost-useless-for-multi-threaded-programming

---

Dzięki za info :) mój wykładowca jednak mówił, że przy wielowątkowym się stosuje volatile, ale dopiero w tym semestrze będziemy o tym mówić szerzej to pewnie doda, że lepiej używać innych elementów. Z chęcią poczytam sobie to co podesłałeś:)

---

Wykładowcy często uczą rzeczy, których sami nauczyli się dawno lub ze słabych źródeł. Na wypadek gdybyś chciał się z nim kłócić, polecam:

• Jako dowód książkowy: "Effective Modern C++" Scotta Meyersa, rozdział 40
• Prosty przykład w którym volatile ewidentnie nie synchronizuje się poprawnie, a std::atomic tak: http://pastebin.com/iyjXe2Jf

Answer 2

volatile (z ang. zmienny, ulotny ) w C++ jest kwalifikatorem typu informującym kompilator, ze wartość zmiennej może się zmienić "za jego plecami", bez jego wiedzy i kontroli i że w związku z tym kompilator powinien zrezygnować z agresywnej optymalizacji i przy każdym odwołaniu do tej zmiennej wczytać nową wartość z komórki pamięci. Może byc zastosowany do metod, składowych i samych obiektów. Na rzecz obiektu volatile można wywołać tylko metodę oznaczoną jako volatile!

Answer 3

O ile wiem, jest to przydomek, który powiadamia kompilator o tym, że zmienna z tym przydomkiem jest zmienna, w sensie, że się ciągle zmienia (volatile - ulotny, zmienny), np. czujnik temperatury. Tworzysz nową zmienną np. int temp i ustawiasz ją na jakieś urządzenie zewnętrzne, czyli jakiś termometr na ten przykład. No i temperatura ciągle się zmienia, więc zmienna też się ciągle zmienia w czsie rzeczywistym. Tak to jest, bo wiem, ale nigdy tego nie próbowałem, więc przekazuję ci tylko wiedzę teoretyczną ;)

Answer 4

Volatile polega na tym, że kompilator nie umieszcza wartości na stosie, tylko za każdym razem odczytuje z urządzenia, do którego zmienna jest podpięta. Np. jakiś czujnik zewnętrzny.

Answer 5

Dla zmiennej typu volatile kompilator wyłącza optymalizację http://mirekk36.blogspot.com/2011/08/test.html