C 如果volatile对于线程来说是无用的，那么为什么原子操作需要指向volatile数据的指针呢？

我从很多资料中都读到了这一点。然而，这个断言经常受到接受

volatile

指针的原子操作函数的挑战

例如，在Mac OS X上，我们有

OSAtomic

函数系列：

SInt32 OSIncrementAtomic(volatile SInt32 *address);
SInt32 OSDrecrementAtomic(volatile SInt32 *address);
SInt32 OSAddAtomic(SInt32 amount, volatile SInt32 *address);
// ...

对于

联锁

操作，Windows上似乎也有类似的

volatile

关键字用法：

LONG __cdecl InterlockedIncrement(__inout LONG volatile *Addend);
LONG __cdecl InterlockedDecrement(__inout LONG volatile *Addend);

在C++11中，原子类型似乎有带有

volatile

修饰符的方法，这一定意味着

volatile

关键字与原子性有某种关系

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那么，我错过了什么？为什么操作系统供应商和标准库设计人员坚持使用

volatile

关键字进行线程处理，如果它没有用处的话？

那么，关键字“volatile”确保编译器每次变量出现在代码中时都从内存加载/存储变量值。
这可以防止某些优化，例如，只需将值加载到寄存器中一次，然后多次使用。
当您有多个线程可以修改线程之间的“共享”变量时，它非常有用。您必须确保始终从内存加载/存储该值，以便检查它的值是否可以被其他线程修改。如果未使用volatile，则另一个线程可能没有将新值写入内存（但将其放入寄存器或可能进行了其他类型的优化），并且第一个线程不会注意到值的任何更改

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在您的例子中，“volatile SInt32*address”告诉编译器地址指向的内存可能会被任何源更改。因此需要一个原子操作。

Volatile对于多线程共享访问并不是无用的，只是它不一定足够：

• 它不一定提供可能需要的内存障碍语义
• 它不提供原子访问的保证（例如，如果易失性对象大于平台的本机内存字大小）

此外，您还应该注意到，示例中指向API的指针参数上的

volatile

限定符实际上只增加了API接收指向

volatile

对象的指针的能力，而无需抱怨-它不要求指针指向实际的

volatile

对象。该标准允许将非限定指针自动转换为限定指针。标准中没有提供自动转向（合格指针指向非合格指针）（编译器通常允许，但会发出警告）

例如，如果

InterlockedIncrement（）

的原型为：

LONG __cdecl InterlockedIncrement(__inout LONG *Addend);  // not `volatile*`

API仍然可以实现，以便在内部正常工作。但是，如果用户有一个要传递给API的易失性对象，则需要强制转换来防止编译器抛出警告

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由于（无论是否必要），这些API通常与

volatile

限定对象一起使用，因此在指针参数中添加

volatile

限定符可防止在使用API时生成无用的诊断，当API与指向非易失性对象的指针一起使用时，不会造成任何伤害。

我突然意识到，我只是误解了

易失性*

的含义。与

const*

表示指针对象不应更改类似，

volatile*

表示指针对象不应缓存在寄存器中。这是一个可以自由添加的附加约束：您可以将

char*

强制转换为

const char*

，也可以将

int*

强制转换为

volatile int*

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因此，对指针对象应用

volatile

修饰符可以确保原子函数可以用于已经存在的

volatile

变量。对于非易失性变量，添加限定符是免费的。我的错误是将关键字在原型中的存在理解为使用它的动机，而不是为使用它的人提供便利。

C++11对

volatile

和非

volatile

变量都有原子

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如果编译器内部函数采用指向

volatile int

的指针，这意味着您可以使用它，即使该变量是volatile的。它不会阻止您在非易失性数据上使用函数。

不是易失性没有用处，更重要的是易失性数据不能保证原子操作不是完全重复，但与您的答案重叠，这与Intel的线程构建块架构师几乎直接矛盾，我在我的问题中链接到它。@zneak实际上没有。我从来没有提到“代码重新排序”会被阻止。将'SInt32*address'标记为'volatile'很有意义，因为它可能会受到任何外部影响而更改。为了保持原子性，原子操作需要处理这个问题。因此volatile是标记此行为的正确方法。@zneak：这只是巧合-我还没有阅读其他答案。它还使

volatile

非常有用，可以防止您意外地通过引用一个不支持线程的函数来传递共享变量。