有关 volatile 的指令重排
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[已解决问题]
解决于 2019-05-28 16:46
在看单例模式的时候，遇到了一个新的关键字 volatile 。 看了很多介绍，不是很明白
1 在讲指令重排的时候，讲了一个例子，说 在 new 一个对象的时候，分为3个步骤，
<1> 创建内存，
<2>初始化对象，
<3>对象指针指向创建的内存
指令优化的时候，有可能会把 <3> 和 <2> 的顺序颠倒， 如果颠倒的话，那岂不是new对象
的时候就出错了？ 但是我写程序从来没有new 出错过，想不明白
2 我查询的是C# 的指令重排与 volatile 关键字， 但是我看文章介绍的时候都会说是 jvm编译
指令的时候， jvm不是 java的东西吗？ 但是我在C# 下可以打出 volatile 这个关键字，那C#
的编译器在编译的时候，到底有没有指令重排这种情况？
3 还有文章说 volatile 是 保证线程中更改主线程的值，立即更新到主线程的。 到底这个 volatile 是做什么的？
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<2>初始化对象是一个内存操作，这可能是一个耗时操作，为了避免CPU在等待这个操作时停顿导致性能下降，编译器会调整指令顺序（开启优化）或者有些架构的CPU会乱序执行指令，也就是将<3>提前执行，这样的话，指针就指向了一个未初始化好的对象。外部得到的单例对象是一个未初始化好的对象，就会引发问题，并不是说new对象的时候出错。这只在多线程场景下才会有小概率出现。指令重排和CPU架构、编译器优化有关，和编程语言无关，不同编程语言都提供了一定的API或赋予关键字一定语义来保证CPU不乱序执行或者编译器不执行指令重排优化。
在C/C++中，volatile是为了提醒编译器在执行的单一线程内， volatile 访问不能被优化掉，但是volatile并不能保证数据是多线程安全的。其他语言也应当是一样的，但是不同语言可能赋予了volatile更多的语义
收获园豆：10
那再多线程的应用中，每个引用类型都要加这个关键字，保证不出错么？ 那优化岂不是没用了？
@百鸟朝凤: volatile和多线程没有直接关系，除非你认为不能优化，否则没有必要加这个关键字。比如
a = 1;
a = 2;
a = 3;编译器认为a最后等于3，前面两行代码是没有用的，就会把这两行代码直接忽略掉，正常来说这样的优化没有问题，但在某些场景下就有问题，常见于嵌入式开发。多线程安全不是靠volatile来保证的，需要依赖其他同步机制，比如锁。
PS:上面是基于C/C++的volatile回答的
@一罪: 那我看单例模式的时候，就要加上这个关键字，有这个必要么
@百鸟朝凤: 没有必要，单例模式最容易出错的就是多线程实例化的时候，而volatile无法保证多线程安全(不是原子操作)，还是要采用同步机制，保证只有一个线程去做实例化。
@一罪: 哦哦，谢谢
@百鸟朝凤: 不客气，可以多用调试器看看程序执行流，看看volatile对程序执行流的影响，会理解的更深刻一点
其他回答(1)
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volatile保证可见性和有序性。
可见性可以理解为：在多线程环境中，任何线程对共享变量的修改，其他线程都是可感知的。
有序性就是为了防止重排序，至于你说的那个new对象问题也只是理论上可能出现的，平时开发基本不可能遇到的。
类中的静态变量属于共享变量么？类在子线程实例化。
@百鸟朝凤: 简单说就是多个线程会对某个变量做修改，共享是对线程的执行方法而言的。