C#多線程：volatile關鍵字的原理

C#多線程：volatile關鍵字的原理2011-05-09  來自：部落格園  字型大小：【大 中 小】

• 摘要：volatile關鍵字僅應用於類或結構欄位，用於通知編譯器，將有多個線程訪問該欄位，因此它不應當對此成員的狀態做任何最佳化，這樣可以確保該欄位在任何時間呈現的都是最新的值。

volatile關鍵字

　　volatile關鍵字僅應用於類或結構欄位，用於通知編譯器，將有多個線程訪問該欄位，因此它不應當對此成員的狀態做任何最佳化，這樣可以確保該欄位在任何時間呈現的都是最新的值。

　　不是所有的類型都可以被定義為volatile欄位，只有以下類型才可被定義為volatile：

• 參考型別。

• 指標類型（在不安全的上下文中）。

• 整型，如 sbyte、byte、short、ushort、int、uint、char、float 和 bool。

• 具有整數基底類型的枚舉類型。

• 已知為參考型別的泛型型別參數。

• IntPtr 和 UIntPtr。 

　　注意觀察一下，就能發現只有值或引用的位元不超過本機整型值的位元（在32位系統中，為4個位元組）的類型才能成為volatile。為什麼會這樣呢？我的理解是：編譯器之所以保障volatile欄位在多線程情況下總是擷取到最新值，最重要的一點是volatile欄位操作的原子性，即編譯後的本地代碼只用一條機器指令就能對volatile欄位賦值了。如何保證操作的原子性呢？32位系統中，對任何資料操作都是以4位元組為基礎，自然一條機器指定就能搞定執行一個小於4位元組的賦值操作。但如果欄位佔用記憶體大於4個位元組，那產生指派陳述式的機器指令肯定大於一條，這樣在多線程的環境切換中，有可能剛剛賦值到一半，就被切換到其他線程了。這樣，便無法保障volatile欄位在多線程環境下總是呈現一個完整的、合法的最新值了。

　　以上是我對volatile關鍵字的理解，大家如有看法，請發表自己的評論。

volatile關鍵字

　　volatile關鍵字僅應用於類或結構欄位，用於通知編譯器，將有多個線程訪問該欄位，因此它不應當對此成員的狀態做任何最佳化，這樣可以確保該欄位在任何時間呈現的都是最新的值。

　　不是所有的類型都可以被定義為volatile欄位，只有以下類型才可被定義為volatile：

• 參考型別。

• 指標類型（在不安全的上下文中）。

• 整型，如 sbyte、byte、short、ushort、int、uint、char、float 和 bool。

• 具有整數基底類型的枚舉類型。

• 已知為參考型別的泛型型別參數。

• IntPtr 和 UIntPtr。 

　　注意觀察一下，就能發現只有值或引用的位元不超過本機整型值的位元（在32位系統中，為4個位元組）的類型才能成為volatile。為什麼會這樣呢？我的理解是：編譯器之所以保障volatile欄位在多線程情況下總是擷取到最新值，最重要的一點是volatile欄位操作的原子性，即編譯後的本地代碼只用一條機器指令就能對volatile欄位賦值了。如何保證操作的原子性呢？32位系統中，對任何資料操作都是以4位元組為基礎，自然一條機器指定就能搞定執行一個小於4位元組的賦值操作。但如果欄位佔用記憶體大於4個位元組，那產生指派陳述式的機器指令肯定大於一條，這樣在多線程的環境切換中，有可能剛剛賦值到一半，就被切換到其他線程了。這樣，便無法保障volatile欄位在多線程環境下總是呈現一個完整的、合法的最新值了。

　　以上是我對volatile關鍵字的理解，大家如有看法，請發表自己的評論。