C++ 将易失性数据与不重载易失性数据的方法一起使用

我的知识有点用完了

我有三个进程通过共享内存段进行通信。并发访问是通过正确的锁定来处理的（以避免在这里被误解），所以我很确定我使用的是volatile关键字

我的共享内存段被转换为指向结构的易失性指针，我可以对此进行操作。结构必须是易失性的，因为有时我需要旋转，直到共享内存中的某个值发生变化——所以不使用volatile不是一个选项

现在我正在使用一个外部C++库（SystemC，但在这里这不重要），我的结构包含sc_time的成员。虽然我可以访问库的源代码，但我不想依赖于我所做的修改，可能会破坏一些东西，或者陷入维护的地狱

现在这个类“sc_time”有用于比较和赋值的运算符。这些操作符不使用易变的sc_时间-到目前为止并不令人惊讶

现在我的问题是：有没有一种方法可以在不破坏语义的情况下转换掉这种易变性？我可以使用经常提到的const_cast或简单的C-cast，但是编译器会做什么呢？我甚至可以只使用memcpy（）来存储数据，但话说回来，结果会是什么呢

任何建议都是受欢迎的——我使用C-only包装器或任何其他方法都不会有任何问题——只要它能工作（tm），但我最后的办法是使用一些类似于memcpy的汇编代码来真正读取数据——这是我想要避免的

感谢您花时间阅读此文章：-）

编辑：添加了小代码段：

struct shared_memory{
     sc_time time1;
     sc_time time2;
     sc_time time3;
     ...
}

...

class foo 
{
    foo();   // attach shared memory and assign to *mem
    ...
    pthread_mutex_t mutex;
    volatile struct shared_memory *mem;
    ...
    void do_stuff();  // periodically called
};

void foo::do_stuff()
{
   ...
   lock_mutex(mutex);
   sc_time t1 = mem->time1;
   sc_time t2 = mem->time2;
   sc_time t3 = mem->time3;
   unlock_mutex(mutex);
   ... 
   while(t1 < t2 || t1 < t3){
       lock_mutex(mutex);
       t1 = mem->time1;
       t2 = mem->time2;
       t3 = mem->time3;
       unlock_mutex(mutex);
   }

}

struct共享内存{
sc_时间1；
sc_时间2；
sc_时间3；
...
}
...
福班
{
foo（）；//附加共享内存并分配给*mem
...
pthread_mutex_t mutex；
volatile struct shared_memory*mem；
...
void do_stuff（）；//定期调用
};
void foo:：dou stuff（）
{
...
锁定互斥体（互斥体）；
sc_时间t1=mem->time1；
sc_时间t2=mem->time2；
sc_时间t3=mem->time3；
解锁_互斥体（互斥体）；
... 
而（t1time1；
t2=mem->time2；
t3=内存->时间3；
解锁_互斥体（互斥体）；
}
}

您可以使用const_cast来消除变量的“volatile”和“const”

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注意：编译器将函数中的变量视为非易失性：）

如果必须旋转等待变量的更改，则未正确锁定。自旋等待始终必须假定对数据的原子访问。这不仅关系到获取最新版本的数据，还关系到一致性，例如，数据可能被分割到多个缓存线上，您可能只会获取旧版本的低字节和更新版本的高字节

由于这个原因，新的C和C++标准有原子访问的概念和工具，如果可能的话，使用它们。如果您没有，请使用编译器（或库）扩展：所有现代处理器都有原子指令，任何像样的编译器都有提供此类功能的扩展

使用

volatile

玩游戏不是你应该走的路。如果您丢弃了一个

volatile

，并将这样一个对象传递给一个函数，而该函数不希望在它下面发生任何变化，那么所有事情都可能发生。特别是，当编译了不具有

volatile

的库时，可以执行破坏数据的优化。不要这样做

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编辑：因为你也用gcc标记了你的问题，所以他们有一个很好的理由，从很久以来就把

\uuu sync\u lock\u test\u和\u set

内置作为扩展。使用它。也许在您特定的体系结构组合上，这将在完全相同的代码中解决，但请相信gcc人员，他们知道何时必须添加一些汇编程序魔术来保证您的数据。

因此基本上您有

volatile sc_time timeVar（sc_time timeTmp）

，你的编译器抱怨类型不匹配，你想避免这种情况吗？此外，您传递非易失性变量的函数可能会优化变量，以便在执行过程中如果变量发生更改，它可能不会使用这些更改，您是否关心这些更改？无论如何，访问都是通过互斥锁进行检测的-因此，在它可以更改之前，互斥锁必须解锁-因此这不会发生。此外，我只需确保始终获得该值即可正确读取-所有同步，尽管如此复杂，在这里并不是我的问题。我知道这一点-但volatile语义会发生什么？读取是否仍会像是一个不稳定的过程？如果不是，我就不会赢任何东西。@Michael嗯。。。我不知道你在这里的真正意思。您的问题表明您已经读取了一个易失性变量值（编译器将其作为易失性变量处理），然后将其传递给一个非易失性函数，在该函数中您希望消除易失性。。。这是独立于读取的（不受后面的强制转换的影响）。。。也许可以添加一个代码片段？继续使用上面的易失性sc_time timeVar，我想做如下事情：…=新的sc_时间（timeVar），我不能。当我了解到一件事时，不仅仅是为了使编译器满意而强制转换某些东西，而是为了得到干净的解决方案——其他一切最终都会造成一个巨大的、丑陋的混乱。啊，所以sc_time的构造函数采用了一种类型的

sc_time

（非易失性），而您正试图获取一个单独的非易失性timeVar副本。。所以：

timenovol=new sc_time（const_cast（timeVar））这与我在“注释”中提到的没有什么不同。您的timeVar在其他地方保持“易失性”，但传入的值被视为（强制转换）非易失性。。。没有什么特别“混乱”的：）这仍然不能真正让我快乐，艾尔