是否存在 std::atomic<T> 应该标记为 volatile 的情况？

Question

在什么情况下您希望将

std::atomic<T>

或

std::atomic_flag

标记为

volatile

（如果有的话）？

中断处理程序中使用的

std::atomic_flag

怎么样？需要标记为

volatile

吗？

Answer 1

我发现的主要用例是在调试器/内存转储中提供一些数据，同时允许稍后在后台日志记录线程中收集。

例如，这是一个这样的程序，我们可以跟踪是否发生异常。

static volatile std::atomic<bool> HAD_EXCEPTION{false};

void foo()
{
    try
    {
        bar();
    }
    catch (...)
    {
        HAD_EXCEPTION.store(true, std::memory_order_relaxed);
    }
}

// Maybe this gets added later or it requires some optional logging dependency.
#ifdef ENHANCED_LOGGING
void report()
{
    if (HAD_EXCEPTION.exchange(false, std::memory_order_seq_cst))
    {
        LOG("foo encountered an exception!");
    } 
}
#endif

如果没有 volatile，Clang 通常会完全忽略

HAD_EXCEPTION

变量，这是标准所允许的，假设由于

as-if 规则

而未定义 ENHANCED_LOGGING。然而，通过添加 volatile，它对

std::atomic<bool>

的所有成员变量施加了波动性约束，包括它实际存储在内存中的任何位置，即使编译器看起来从未读取过它。