多线程操作共享变量的问题，求大佬解答！

sdasdas · 发表于 2020-12-9 11:26:30

volatile 解决多线程中数据不一致，每次读取数据都去主内存中读取，而不是去线程栈中读取（线程栈里边可能存放的是旧值）。
但是我发现网上好多程序都没加volatile ，只用了信号量同步，是不是最好应该都加上关键字修饰呢。。

Error.Dan · 发表于 2020-12-9 11:36:05

一个是链条锁,一个是汽车中控锁,你非要把上了锁的车再栓个链条锁也不是不行.

另外你这个基础知识不咋扎实哈,volatile本质上不是用来解决线程竞争的,也解决不了(在单片机这种场合读两次是常规操作).这就是一个用来强制同步的标识符,属于异步操作的范畴.
还有就是你用的什么天顶星科技堆栈不在内存里?

zzh90513 · 发表于 2020-12-9 11:41:03

volatile 主要解决变量异步修改不一致（最好理解的就是STM32的所有寄存器变量全部加了volatile，应为这些变量是MCU随时会更新，不是你代码的一部分，所以需要每次程序读取都从实际地址去读，而不是内存的缓存），不是解决多线程同步的；

amigenius · 发表于 2020-12-9 11:44:03

一个线程斋写，其它线程斋读，可以用volatile解决。不止一个线程会有写，则用信号量。

wye11083 · 发表于 2020-12-9 11:44:51

Error.Dan 发表于 2020-12-9 11:36
一个是链条锁,一个是汽车中控锁,你非要把上了锁的车再栓个链条锁也不是不行.

另外你这个基础知识不咋扎实 ...

其实主要是编译器优化某些纯读和纯写变量时有时会sb，把纯写的丢了，纯读的省了。这严格来说可以算得上编译器的bug了。加volatile确实不是用来同步的，只是强制cpu做一次mov。当然用while1死等flag是可以同步的（仅限单读单写fifo类应用），而且效率并不低，比加锁快得多，实测zen2 3950x ccx内是33ns左右，跨ccx是72ns左右。

sdasdas · 发表于 2020-12-9 11:46:38

zzh90513 发表于 2020-12-9 11:41
volatile 主要解决变量异步修改不一致（最好理解的就是STM32的所有寄存器变量全部加了volatile，应为这些变 ...

两个线程共用一个标志位，其中一个线程修改了值
那么这种情况为了防止线程之间数据不一致，是不是应该加上volatile呢
信号量主要是针对不可重入函数把。

sdasdas · 发表于 2020-12-9 11:48:19

wye11083 发表于 2020-12-9 11:44
其实主要是编译器优化某些纯读和纯写变量时有时会sb，把纯写的丢了，纯读的省了。这严格来说可以算得上编 ...

两个线程共用一个标志位，其中一个线程修改了值
那么这种情况为了防止线程之间数据不一致，是不是应该加上volatile呢
信号量主要是针对不可重入函数把。我理解的对吗？

zzh90513 · 发表于 2020-12-9 11:51:49

sdasdas 发表于 2020-12-9 11:46
两个线程共用一个标志位，其中一个线程修改了值
那么这种情况为了防止线程之间数据不一致，是不是应 ...

是的，这种可以加volatile解决；但这也是很多时候说的多线程尽量不要共享变量满天飞；一般这种情况，我都是将这些共享变量集中到一起，采用函数调用的方式写入和读取，然后统一加互斥锁

amigenius · 发表于 2020-12-9 11:51:54

zzh90513 发表于 2020-12-9 11:41
volatile 主要解决变量异步修改不一致（最好理解的就是STM32的所有寄存器变量全部加了volatile，应为这些变 ...

您的理解有误，volatile是告诉编译器，这个机巴变量您每次都得从物理地址读，不能图省事，在寄存器/堆栈里读，说白了就是临时变量空间，但不包括cache，cache是CPU掌控的范畴，对编译器是透明的。

wye11083 · 发表于 2020-12-9 11:52:23

sdasdas 发表于 2020-12-9 11:48
两个线程共用一个标志位，其中一个线程修改了值
那么这种情况为了防止线程之间数据不一致，是不是应 ...

想怎么用就怎么用。信号量是强同步（多c多p），volatile＋while1是弱同步（单c单p）。

sdasdas · 发表于 2020-12-9 11:53:14

我理解的是信号量主要是防止共享资源出现“竞态”，防止被多个线程同时调用
而volatile 主要是多线程数据一致，从主内存中读取，而不是从寄存器副本取值

zzh90513 · 发表于 2020-12-9 11:55:17

amigenius 发表于 2020-12-9 11:51
您的理解有误，volatile是告诉编译器，这个机巴变量您每次都得从物理地址读，不能图省事，在寄存器/堆栈 ...

恩，就是这个意思，是我说的“寄存器”表达不准确

sdasdas · 发表于 2020-12-9 11:58:54

wye11083 发表于 2020-12-9 11:44
其实主要是编译器优化某些纯读和纯写变量时有时会sb，把纯写的丢了，纯读的省了。这严格来说可以算得上编 ...

我理解的是信号量主要是防止共享资源出现“竞态”，防止被多个线程同时调用
而volatile 主要是多线程数据一致，从主内存中读取，而不是从寄存器副本取值。
我理解错了吗？大佬
我感觉线程之间共享的标志位做修改的时候， volatile 关键字保证县城数据一致性，而信号量又能保证防止线程之间同时修改共享资源（不是原子操作）。

wye11083 · 发表于 2020-12-9 12:02:25

sdasdas 发表于 2020-12-9 11:58
我理解的是信号量主要是防止共享资源出现“竞态”，防止被多个线程同时调用
而volatile 主要是多线程 ...

volatile是保证程序不被优化错！和同步没关系

security · 发表于 2020-12-9 12:02:53

sdasdas 发表于 2020-12-9 11:53
我理解的是信号量主要是防止共享资源出现“竞态”，防止被多个线程同时调用
而volatile 主要是多线程数 ...

对于共享变量，是这样的，为了避免编译器优化导致出错，加上这个是最保险的。

sdasdas · 发表于 2020-12-9 12:13:37

所以，我感觉是volatile 和信号量都要加上。
我理解那里有偏差吗？
大佬多多指教~~

prow · 发表于 2020-12-9 12:25:08

对于共享变量，读之前要invalid cache（从实际地址读取到缓存），写之后要write back cache（将缓存中的数据写回到实际内存）

security · 发表于 2020-12-9 12:29:43

sdasdas 发表于 2020-12-9 12:13
所以，我感觉是volatile 和信号量都要加上。
我理解那里有偏差吗？
大佬多多指教~~ ...

只能说严谨的的解决方案，是这样的。

gonboy · 发表于 2020-12-10 09:01:32

sdasdas 发表于 2020-12-9 12:13
所以，我感觉是volatile 和信号量都要加上。
我理解那里有偏差吗？
大佬多多指教~~ ...

为什么a++不是原子操作呢？有什么依据吗？

lyl1070 · 发表于 2020-12-10 09:09:41

sdasdas 发表于 2020-12-9 12:13
所以，我感觉是volatile 和信号量都要加上。
我理解那里有偏差吗？
大佬多多指教~~ ...

这个问题属到竞争问题，即使加上volatile 你也解决不了这个问题。
唯可行可以的是，将这个变量变成原子操作，即是在操作此寄存器时，禁止所有其它线程。

armstrong · 发表于 2020-12-10 13:06:22

gonboy 发表于 2020-12-10 09:01
为什么a++不是原子操作呢？有什么依据吗？

因为a++被编译为LDR，ADD，STR多条指令，指令之间可以被打断，所以不是原子操作。
像这种简短的变量共享，用关中断比较划算。

初音之恋 · 发表于 2021-2-6 14:54:20

volatile是处于编译环节防止过度优化的，如果编译没问题，加不加无所谓，信号量是用于防止多线程冲突的，比如多核处理器多线程同时读写，必须要用信号量进行同步，不加一定会出错

t3486784401 · 发表于 2021-2-6 19:59:34

说 volatile 加不加都没事的，恐怕是程序调的少，我在盖革计里因为这个都快调试吐血了：

https://www.amobbs.com/thread-5741895-1-1.html

多线程操作共享变量的问题，求大佬解答！

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