C++常见面试题（11）——volatile_哎呦 - CSDN博客

本文主要介绍在C/C++语言中，volatile关键字的相关内容。

1 概述1.1 why volatilevolatile 关键词，最早出现于19世纪70年代， ... C++常见面试题（11）——volatile 哎呦，帅小伙哦 于 2021-08-2411:23:17 发布 129 收藏 分类专栏： 常见面试题 原文链接：https://blog.csdn.net/liitdar/article/details/86063883 版权 常见面试题 专栏收录该内容 54篇文章 0订阅 订阅专栏 本文主要介绍在C/C++语言中，volatile关键字的相关内容。

1概述1.1whyvolatile volatile关键词，最早出现于19世纪70年代，被用于处理MMIO(Memory-mappedI/O)带来的问题。

在引入MMIO之后，一块内存地址既有可能是真正的内存，也有可能是映射的一个I/O端口。

因此，读/写一个内存地址，既有可能是真正地操作内存，也有可能是读/写一个I/O设备。

那么MMIO为什么需要引入volatile关键词呢？我们结合下面这段示例代码进行解释： unsignedint*p=FunB(); unsignedinta; unsignedintb; a=*p;//语句1 b=*p;//语句2 *p=a;//语句3 *p=b;//语句4 在上述代码片段中，指针p既有可能指向一个内存地址，也有可能指向一个I/O设备。

如果指针p指向的是I/O设备，那么语句1和语句2中的变量a和变量b，就会接收到I/O设备的连续两个字节。

但是，指针p也有可能指向内存地址，这种情况下，编译器就会进行语句优化，编译器的优化策略会判断变量a和变量b同时从同一个内存地址读取数据，因此在执行完语句1之后，直接将变量a赋值给变量b。

对于指针p指向I/O设备的这种情况，就需要防止编译器进行此优化，即不能假设指针b指向的内容不变（对应volatile的易变性特性）。

同样，语句3和语句4也有类似的问题，编译器发现将变量a和b同时赋值给指针p是无意义的，因此可能会优化语句3中的赋值操作，而仅仅保留语句4。

对于指针p指向I/O设备的情况，也需要防止编译器将类似的写操作给优化消失了（对应volatile的不可优化特性）。

对于I/O设备，编译器不能随意交互指令的顺序，因为指令顺序一变，写入I/O设备的内容也就发生变化了（对应volatile的顺序性）。

为了满足MMIO的这三点需求，就有了volatile关键字。

1.2INC/C++ 在C/C++语言中，使用volatile关键字声明的变量（或对象）通常具有与优化、多线程相关的特殊属性。

通常，volatile关键字用来阻止（伪）编译器对其认为的、无法“被代码本身”改变的代码（变量或对象）进行优化。

如在C/C++中，volatile关键字可以用来提醒编译器使用volatile声明的变量随时有可能改变，因此编译器在代码编译时就不会对该变量进行某些激进的优化，故而编译生成的程序在每次存储或读取该变量时，都会直接从内存地址中读取数据。

相反，如果该变量没有使用volatile关键字进行声明，则编译器可能会优化读取和存储操作，可能暂时使用寄存器中该变量的值，而如果这个变量由别的程序（线程）更新了的话，就会出现（内存中与寄存器中的）变量值不一致的现象。

在C/C++语言中，使用volatile关键字声明的变量具有三种特性：易变的、不可优化的、顺序执行的。

下面分别对这三种特性进行介绍。

2易变的 volatile在词典中的主要释义就是“易变的”。

在C/C++语言中，volatile的易变性体现在：假设有读、写两条语句，依次对同一个volatile变量进行操作，那么后一条的读操作不会直接使用前一条的写操作对应的volatile变量的寄存器内容，而是重新从内存中读取该volatile变量的值。

上述描述的（部分）示例代码如下： volatileintnNum=0;//将nNum声明为volatile intnSum=0; nNum=FunA();//nNum被写入的新内容，其值会缓存在寄存器中 nSum=nNum+1;//此处会从内存（而非寄存器）中读取nNum的值 3不可优化的 在C/C++语言中，volatile的第二个特性是“不可优化性”。

volatile会告诉编译器，不要对volatile声明的变量进行各种激进的优化（甚至将变量直接消除），从而保证程序员写在代码中的指令一定会被执行。

上述描述的（部分）示例代码如下： volatileintnNum;//将nNum声明为volatile nNum=1; printf("nNumis:%d",nNum); 在上述代码中，如果变量nNum没有声明为volatile类型，则编译器在编译过程中就会对其进行优化，直接使用常量“1”进行替换（这样优化之后，生成的汇编代码很简介，执行时效率很高）。

而当我们使用volatile进行声明后，编译器则不会对其进行优化，nNum变量仍旧存在，编译器会将该变量从内存中取出，放入寄存器之中，然后再调用printf()函数进行打印。

4顺序执行的 在C/C++语言中，volatile的第三个特性是“顺序执行特性”，即能够保证volatile变量间的顺序性，不会被编译器进行乱序优化。

说明：C/C++编译器最基本优化原理：保证一段程序的输出，在优化前后无变化。

为了对本特性进行深入了解，下面以两个变量（nNum1和nNum2）为例（既然存在“顺序执行”，那描述对象必然大于一个），结合如下示例代码，介绍volatile的顺序执行特性。

intnNum1; intnNum2; nNum2=nNum1+1;//语句1 nNum1=10;//语句2 在上述代码中： 当nNum1和nNum2都没有使用volatile关键字进行修饰时，编译器会对“语句1”和“语句2”的执行顺序进行优化：即先执行“语句2”、再执行“语句1”； 当nNum2使用volatile关键字进行修饰时，编译器也可能会对“语句1”和“语句2”的执行顺序进行优化：即先执行“语句2”、再执行“语句1”； 当nNum1和nNum2都使用volatile关键字进行修饰时，编译器不会对“语句1”和“语句2”的执行顺序进行优化：即先执行“语句1”、再执行“语句2”； 说明：上述论述可通过观察代码的生成的汇编代码进行验证。

5volatile与多线程语义 对于多线程编程而言，在临界区内部，可以通过互斥锁（mutex）保证只有一个线程可以访问该临界区的内容，因此临界区内的变量不需要是volatile的；而在临界区外部，被多个线程访问的变量应声明为volatile的，这也符合了volatile的原意：防止编译器缓存（cache）了被多个线程并发用到的变量。

不过，需要注意的是，由于volatile关键字的“顺序执行特性”并非会完全保证语句的顺序执行（如volatile变量与非volatile变量之间的操作；又如一些CPU也会对语句的执行顺序进行优化），因此导致了对volatile变量的操作并不是原子的，也不能用来为线程建立严格的happens-before关系。

对于上述描述，示例代码如下： intnNum1=0; volatileboolflag=false; thread1() { //somecode nNum1=666;//语句1 flag=true;//语句2 } thread2() { //somecode if(true==flag) { //语句3：按照程序设计的预想，此处的nNum1的值应为666，并据此进行逻辑设计 } } 在上述代码中，我们的设计思路是先执行thread1()中的“语句1”、“语句2”、再执行thread2()中的“语句3”，不过实际上程序的执行结果未必如此。

根据volatile的“顺序性”，非volatile变量nNum1和volatile变量flag的执行顺序，可能会被编译器（或CPU）进行乱序优化，最终导致thread1中的“语句2”先于“语句1”执行，当“语句2”执行完成但“语句1”尚未执行时，此时thread2中的判断语句“if(true==flag)”是成立的，但实际上nNum1尚未进行赋值为666（语句1尚未执行），所以在判断语句中针对nNum1为666的前提下进行的相关操作，就会有问题了。

这是一个在多线程编程中，使用volatile不容易发现的问题。

实际上，上述多线程代码想实现的就是一个happens-before语义，即保证thread1代码块中的所有代码，一定要在thread2代码块的第一条代码之前完成。

使用互斥锁（mutex）可以保证happens-before语义。

但是，在C/C++中的volatile关键词不能保证这个语义，也就意味着在多线程环境下使用C/C++的volatile关键词，如果不够细心，就可能会出现上述问题。

说明：由于Java语言的volatile关键字支持Acquire、Release语义，因此Java语言的volatile能够用来构建happens-before语义。

也就是说，前面提到的C/C++中volatile在多线程下使用出现的问题，在Java语言中是不存在的。

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原文链接：https://blog.csdn.net/liitdar/article/details/86063883 哎呦，帅小伙哦 关注 关注 0 点赞 踩 0 评论 0 收藏 扫一扫，分享内容 点击复制链接 专栏目录 面试题|C++11新特性 weixin_54707168的博客 10-06 1235 问题 C++11新增了很多新特性，这也成为了面试中非常常见的问题，这里介绍一些常用的新特性。

C++11新特性有很多，这里就简单整理几个很常见的，应该足以应对面试中的问题了。

C++11新特性 ●初始化列表 初始化列表，即用花括号来进行初始化。

C++11中可以直接在变量名后面跟上初始化列表来进行对象的初始化，使用起来更加方便，例如： vectorvec; //C++98/03给vector对象的初始化方式 vec.push_back(1); vec.push_back(2); [面试/笔试系列10]C／C++面试题大汇总 11-17 1.用预处理指令#define声明一个常数，用以表明1年中有多少秒（忽略闰年问题） #defineSECONDS_PER_YEAR(60*60*24*365)UL 我在这想看到几件事情： 1)#define语法的基本知识（例如：不能以分号结束，括号的使用，等等） 2)懂得预处理器将为你计算常数表达式的值，因此，直接写出你是如何计算一年中有多 少秒而不是计算出实际的值，是更清晰而没有代价的。

参与评论 您还未登录，请先 登录 后发表或查看评论 C语言相关常见面试题：volatile、static、extern、const关键字 树下等苹果的博客 10-26 98 1、volatile 一个变量可能是供多方使用的，那么就有可能在某一个程序运行时，这个变量的值被其他程序改变（内存地址中的值被改变），但是读取这个变量时，可能是直接从寄存器中读取，而此时寄存器中的值还是变量改变之前的值。

这就会导致得出意想不到的结果。

使用volatile修饰变量，表示声明这个变量是“易变的”，每次读取这个变量值都要从内存中读取，而不是从寄存器中读取。

1.1volatile的作用： 确保本条指令不会因编译器的优化而省略，使用volatile声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内 50个C/C++面试题 沙漠中的一粒沙 04-11 3771 面试题1：变量的声明和定义有什么区别  为变量分配地址和存储空间的称为定义，不分配地址的称为声明。

一个变量可以在多个地方声明，但是只在一个地方定义。

加入extern修饰的是变量的声明，说明此变量将在文件以外或在文件后面部分定义。

  说明：很多时候一个变量，只是声明不分配内存空间，直到具体使用时才初始化，分配内存空间，如外部变量。

  面试题2：写出bool、int、float、 c++基础11 yhc166188的博客 07-03 378 gcc和g++的区别 简单来说，gcc与g++都是GNU(组织)的一个编译器。

需要注意以下几点： gcc与g++都可以编译c代码与c++代码。

但是：后缀为.c的，gcc把它当做C程序，而g++当做是C++程序；后缀为.cpp的，两者都会认为是C++程序。

编译阶段，g++会调用gcc，对于c++代码，两者是等价的，但是因为gcc命令不能自动和C＋＋程序使用的库联接，所以通常用g++来完成... C++中智能指针shared_ptr类的实现 weixin_45645810的博客 07-29 43 (1)shared_ptr类的实现 实现原理：采用引用计数器的方法，允许多个智能指针指向同一个对象，每当多一个指针指向该对象时，指向该对象的所有智能指针内部的引用计数加1，每当减少一个智能指针指向对象时，引用计数会减1，当计数为0的时候会自动的释放动态分配的资源。

1)智能指针将一个计数器与类指向的对象相关联，引用计数器跟踪共有多少个类对象共享同一指针； 2)每次创建类的新对象时，初始化指针并将引用计数置为1； 3)当对象作为另一对象的副本而创建时，拷贝构 五、C++11常见面试题 最新发布 zdb 05-06 664 五、C++11 （1）请问C++11有哪些新特性？ 1.auto关键字：编译器可以根据初始值自动推导出类型。

//但是不能用于函数传参以及数组类型的推导 2.nullptr关键字：nullptr是一种特殊类型的字面值，它可以被转换成任意其它的指针类型。

而NULL一般被宏定义为0，在遇到重载时可能会出现二义性问题。

3.智能指针：C++11新增了shared_ptr,weak_ptr,unique_ptr,auto_ptr用来管理内存 4.初始化列表：使用初始化列表来对类进 面试题之c++11新特性，你真的会答吗 qunsorber的博客 01-24 650 也许你看过类似“c++11必背十大新特性”之类的文章，所以背起来毫不费劲。

但一顿输出之后，发现面试官的表情如同一潭死水，没有丝毫波澜。

是的，这种答案过于稀松平常，并不能为你的面试增色多少，只能保证不减分。

那么怎样的回答可以让面试官有一些意外和惊喜？请看以下分析。

c++11是在c++98/03之后一次比较大的改进，大大小小的新特性一百多个，我们在有限的时间只能选择性的回答一些比较常用，同时能避免同质性的一些性质。

什么是同质性？就是你背了auto又背decltype，背了shared_ptr又背unique_ C++11volatile类型 heshaai6843的博客 07-13 1189 volatile作用：作为指令关键字，确保本条指令不会受到编译器的优化而省略，而且要求每次直接读值。

  定义： volatileintnTest; volatile关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。

遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。

... Java-多线程中的原子性问题 浮华′的博客 12-12 166 文章目录一、volatile关键字二、原子性三、Atomic包1.Atomic包概述2.AtomicInteger的常用方法3.AtomicInteger内存解析四、悲观锁和乐观锁 一、volatile关键字 当A线程修改了共享数据时，B线程没有及时获取到最新的值，如果还在使用原先的值，就会出现问题 堆内存是唯一的，每一个线程都有自己的线程栈。

每一个线程在使用堆里面变量的时候，都会先拷贝一份到变量的副本中。

在线程中，每一次使用是从变量的副本中获取的。

Volatile关键字:强制 C面试题中volatile FDmitnick的博客 03-27 507 volatile（1）（百度百科）volatile的作用是作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值。

所以volatile关键字的目的是防止被编译器优化。

例子：XBYTE[2]=0x55;XBYTE[2]=0x56;XBYTE[2]=0x57;XBYTE[2]=0x58;对外部硬件而言，上述四条语句分别表示不同的操作，会产生四种不同的动作，但是编译器却会对上述四条语句... 常用的C++11特性（面试易考） xy913741894的博客 06-02 9513 大二的时候看过《C++Primer》，了解过C++11，因此就在简历上写上了解C++11，结果就是频频被问到有关C++11。

。

。

发现自己答的并不算太好~因此，简单总结一下，我在找实习的过程被问到的C++11特性。

1.nullptr注意在C++中NULL仅仅是defineNULL0的一个宏定义，因此，有时候会产生歧义比如f（char*）和f（int），参数传NULL的话到底该调用哪个？事实上，在 JVM的高效并发 萝卜头柯克船长的博客 11-19 115 文章目录1.为什么要并发、并发导致了什么问题2.内存模型2.1可见性和有序性2.2volatile2.3Happens-Before3.线程3.1Java线程的实现3.2线程安全3.3锁优化（synchronized）参考 1.为什么要并发、并发导致了什么问题 CPU、内存、IO设备三者之间的速度差异一直是一个核心矛盾，为了解决缓解这一差异，计算机系统架构上作出了以下优化： CPU增加多级高速缓存，作为内存和CPU之间的缓冲，以缓解CPU和内存之间的速度差异； 操作系统增加进程、线程 C和C++中的volatile、内存屏障和CPU缓存一致性协议MESI 一见 01-27 8696 目录 1.前言2 2.结论2 3.volatile应用场景3 4.内存屏障（MemoryBarrier）4 5.setjmp和longjmp4 1)结果1（非优化编译：g++-g-oxx.cpp-O0）5 2)结果2（优化编译：g++-g-oxx.cpp-O2）6 6.不同CPU架构的一致性模型6 7.x86-TSO7 ... C++入门——volatile的使用 beilizhang的博客 07-05 35 volatile的使用时机 编译器在把源程序编译为目标代码的时候，通常都会做一些优化。

例如，对于一些变量的存放而言，为了提高存取的效率，编译器有时会先把变量读取到一个寄存器中缓存起来，当以后再取变量值时，就直接从寄存器中取值，而不需要再从内存中去读取。

在单线程环境下，这样的优化能显著提高程序的运行效率；但是，在多线程环境下就会有潜在的风险。

假设一个线程1和线程2共享的变量sharedObj，如果在线程1中把sharedObj缓存在寄存器中，那么当线程2对内存中sharedObj的值进行修改后，线程1无法读取 C++/MFC面试题（三、C++11与STL） LyRics1996的博客 09-23 246 一、STL 标准模板库（StandardTemplateLibrary）包含了很多实用的组件，利用这些组件，程序员编程更加方便高效 1.1STL的基本组成部分是什么？ 容器、迭代器、算法是STL的三个基本组成部分 容器：是对象的集合，举例：vector、list、stack、queue、set、map、deque 迭代器：面向对象版本的指针，STL算法通过迭代器在容器上进行操作 算法：对容器进程处理的函数，如：for_each、copy、sort、merge、search 1.2vector容器 与 C++volatile sinat_31608641的博客 08-04 1714 一、背景 Volatile，词典上的解释为：易失的；易变的；易挥发的。

那么用这个关键词修饰的C/C++变量，应该也能够体现出”易变”的特征。

大部分人认识Volatile，也是从这个特征出发。

olatile提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变，因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候，都会直接从内存中读取数据。

如果没有volatile关键字，则编译器可能优化读取和存储，可能暂时使用寄存器中的值，如果这个变量由别的程序更新了的话，将出现不一致的现象易变性。

Volatile关键词的第二个特性 详解C/C++中volatile关键字 热门推荐 小白的逆袭 06-19 7万+ 一、volatile介绍 volatile提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变，因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候，都会直接从变量地址中读取数据。

如果没有volatile关键字，则编译器可能优化读取和存储，可能暂时使用寄存器中的值，如果这个变量由别的程序更新了的话，将出现不一致的现象。

下面举例说明。

在DSP开发中，经常需要等待某个事件的触发，所以经常会写出这样的程序： 这段... 面试常见问题，c++11新特性 Pretender_1的博客 04-03 1860 新特性 auto关键字，编译器根据上下文情况确定auto的真正类型 decltype,有点类似于auto的反函数，能够获取变量类型inta=1;decltype(a)b=a; nullptr,空指针，为了解决原来C++中NULL的二义性问题而引进的一种新的类型，因为NULL实际上代表的是0 voidF(inta){ cout<