C++ volátil

C Volatil



“Los desarrolladores de aplicaciones de espacio de usuario siempre deben consultar los manuales de compilación relevantes para aprender cómo se puede manejar el calificador en varios contextos porque el comportamiento volátil de la palabra clave normalmente debe verse como dependiente del hardware. Cuando un objeto se marca como volátil, a menudo se informa al compilador que nunca debe optimizarse para las operaciones de carga y siempre debe recuperarse de la memoria principal en lugar de registros o cachés. Sin embargo, cuando el compilador intenta colocar la ubicación de la memoria en el registro, se almacena en caché automáticamente, aunque existen numerosos niveles de caché que en gran medida no están disponibles para el software y solo se mantienen en el hardware. Como resultado, se puede acceder a la RAM muchas veces más rápido desde las líneas de caché cerca de la CPU que desde la misma ubicación de memoria.

Los problemas podrían ocurrir si no usamos un calificador volátil que incluye, cuando la optimización está habilitada, es posible que el código no funcione como se esperaba. Cuando se utilizan y habilitan las interrupciones, el código no puede funcionar según lo planeado. Los datos solo se retienen en el almacenamiento volátil mientras está encendido. Cuando se elimina el suministro, se produce una pérdida de datos.

Sin embargo, el almacenamiento no volátil conserva los datos incluso si se corta la energía. La información del proceso se almacena brevemente en el almacenamiento volátil, ya que es considerablemente más rápido que el almacenamiento no volátil. A diferencia del almacenamiento no volátil, el almacenamiento volátil es más adecuado para salvaguardar datos confidenciales. Esto se debe a que los datos son inaccesibles cuando la fuente de alimentación está apagada. El almacenamiento volátil cuesta mucho porque los sistemas informáticos solo pueden alojar de unos pocos MB a unos pocos GB”.







Propiedades del calificador volátil en C++

Los medios calificadores volátiles de C++ se demostrarán aquí. Cuando declaramos una variable, se aplica el calificador “volátil”. Sirve como un recordatorio para el compilador de que el valor puede variar en cualquier momento. Los volátiles poseen algunos de los rasgos enumerados a continuación.



• La asignación de memoria no se puede cambiar con la palabra clave volátil.



• Las variables del registro no se pueden almacenar en caché.





• En términos de cesión, el valor no puede ser alterado.

Uso del calificador volátil en C++

1. A pesar de que su código no modifica el valor de la variable, podría hacerlo. Como resultado, cada vez que el compilador verifica el estado de la variable, no puede asumir que es el mismo que el valor más reciente leído o el valor más reciente almacenado; más bien, debe adquirir el valor de la variable una vez más.



2. No se requiere que el compilador elimine el acto de almacenar un valor ya que es un “efecto secundario” que se puede ver desde el exterior y ocurre cuando un valor se guarda en una variable volátil. Por ejemplo, si se colocan dos valores en una fila, el compilador debe colocar el valor dos veces.

Sintaxis del calificador volátil en C++

# Nombre_de_la_variable de tipo_de_datos volátil

La palabra clave volatile debe usarse en la declaración y el tipo de datos se refiere a cualquier tipo de datos, incluidos dobles, flotantes o enteros. Finalmente, elegimos un nombre para la variable. Podemos definir una variable volátil usando cualquiera de los métodos ya que ambas declaraciones son válidas.

Ejemplo: el calificador volátil se usa para identificar objetos que pueden ser modificados por otros subprocesos o acciones externas en C++

Si el objeto es cambiado por una señal exterior o un procedimiento que actúa como una interrupción, el valor alterado debe recuperarse de la RAM porque el estado almacenado en caché ya no es apropiado mientras tanto. Como resultado, el compilador maneja el acceso a los objetos volátiles de forma adecuada.

#incluir
#include
#incluir

usando estándar :: cout ;
usando estándar :: final ;
usando estándar :: cerrar ;
usando estándar :: comiendo ;

volátil En t segundos = 0 ;

vacío DelayFiveSeconds ( ) {
    tiempo ( segundos < 3 ) {
tu duerme ( 200000 ) ;
cerrar << 'esperando...' << final ;
    }
}

vacío IncrementSeconds ( ) {
    por ( En t i = 0 ; i < 5 ; ++ i ) {
dormir ( 1 ) ;
cerrar << 'incrementado' << final ;
segundos = segundos + 1 ;
    }
}

En t principal ( ) {
    estructura inicio de tiempo { } ;
    estructura fin de tiempo { } ;
estándar :: hilo hilo1 ;

hilo1 = estándar :: hilo ( IncrementSeconds ) ;

DelayFiveSeconds ( ) ;

hilo1. unirse ( ) ;
    devolver SALIR_ÉXITO ;
}


Para ilustrar el escenario potencial, hemos utilizado la palabra clave volátil que tiene la variable declarada como Segundos de tipo de datos 'int' y le ha asignado un valor de 0. Luego, construimos dos funciones: una como 'DelayFiveSeconds' que altera la variable entera volátil global, y otra como 'IncrementSeconds' que realiza la misma evaluación dentro del bucle while. Debe tenerse en cuenta que este ejemplo permite que el ciclo while haya realizado un ciclo sobre los segundos cuando los segundos deberían ser menos de 3.

Cuando se cumpla la condición, se ejecutará el bloque while. Dentro del bloque while, hemos invocado el método unsleep que imprime la instrucción 'esperando'. La función 'IncrementSceonds' tiene el bucle for. Después de la iteración, se invoca el método de suspensión, que imprime la declaración 'incremento' e incrementa la variable 'segundos'. La ejecución inicial de la función 'IncrementSeconds' se realiza mediante un subproceso separado creado por la función principal. Luego, el hilo principal llama al método 'DelayFiveSeconds', ingresando en un bucle que no terminará si la variable de segundos no se mueve por encima del valor de 5.

Tan pronto como el subproceso principal se dé cuenta de que el valor de la variable de segundos ha cambiado, regresará del método porque otro subproceso ya comenzó a aumentarlo al mismo tiempo.

Para ejecutar el código del subproceso en C++, debemos usar el comando “g++ -pthread –o filename filename.cc”. Si no implementa el '-pthread' en el comando, existe la posibilidad de que el compilador lance una excepción. Como resultado, creamos efectivamente una función de espera condicional que espera hasta que una fuerza externa cambie el objeto volátil. Es importante tener en cuenta que el bloque de código de actualización podría provenir de una sección de traducción diferente o de una acción de señal externa, aunque este código seguirá funcionando igual si se elimina el calificador volátil y se utiliza una variable global convencional.

Conclusión

Aquí, repasamos una descripción general de Volatile en C++ junto con la sintaxis, el uso y los ejemplos apropiados para una mejor comprensión. Dado que el compilador no puede predecir el valor, la volatilidad es crucial en la programación en C. El beneficio principal de utilizar volatile es que su valor puede variar cada vez que un usuario solicita que se modifique o cuando algún otro subproceso que utiliza la misma variable está activo.