在C#中，关键字"volatile"的作用是什么？

Question

我想看到Volatile关键字在C#中的实时使用，但我无法展示最好的例子。下面的样本代码在没有Volatile关键字的情况下工作，这怎么可能呢？

class Program
{
    private static int a = 0, b = 0;

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t1 = new Thread(Method1);
        Thread t2 = new Thread(Method2);

        t1.Start();
        t2.Start();

        Console.ReadLine();
    }

    static void Method1()
    {
        a = 5;
        b = 1;
    }

    static void Method2()
    {
        if (b == 1)
            Console.WriteLine(a);
    }
}

在上述代码中，我得到了一个值为5。没有使用volatile关键字它是如何工作的？

- Gun

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它不起作用。由于您忘记使用volatile，因此您期望获得除5之外的某些值。然而，您得到了5. 因此它 不 起作用，这正是您忘记某些内容时所预期的结果。（修复错误，神秘将从此消失。带有线程错误的代码几乎不可能理解。只需修复它们并忘记它。） - David Schwartz

你能给我举一个volatile的最佳例子吗？ - Gun

现在，如果没有任何volatile关键字，就不能保证程序不会输出0。它可能（某一天）输出0。如果添加了volatile关键字，它就不能输出0，只能给出无输出或5的结果。 - Jeppe Stig Nielsen

如果您查看C#语言规范中的Volatile fields部分，有一个“最佳示例”与您自己的示例非常相似。 - Jeppe Stig Nielsen

Answer 1

volatile关键字告诉编译器，变量可以在任何时候更改，因此不应优化变量的读写操作。

考虑这样的代码：

int sum;
for (var i = 0; i < 1000; i++) {
  sum += x * i;
}

由于循环内部变量x没有改变，编译器可能会在循环外部只读取一次变量值，然后在整个循环中都使用相同的值。

如果将变量x声明为易失性（volatile），编译器将在每次使用变量时都读取其值，因此如果您在另一个线程中更改了变量的值，则新值将立即生效。

- Guffa

Answer 2

如果您正确使用volatile，则可以保证代码正常工作。如果在需要使用volatile的代码中省略了它，大部分时间它可能会正常工作，但不能保证，并且当最需要时可能会失败。

要理解带有线程竞争的代码如何失败或不失败，需要对实现和平台有深入的了解。这不是简单的事情，通常不值得担心。只需遵循规则，您的代码将始终正常工作。

- David Schwartz