C++结构和挥发物

C++ structs and volatiles

本文关键字：挥发物 结构 C++      更新时间：2023-10-16

我有一些C代码，我希望向C++过渡，作为第一步，我正在尝试用C++编译器(现在是g++(编译。

它为IPC使用一些共享内存段，指向这些内存段的指针被声明为volatile：

volatile my_rec_t *myRec;

(其中my_rec_t只是一个普通的旧数据结构，myRec是作为这些结构的数组访问的(。

我对这个数据结构的波动性有一些问题：C++似乎比C需要更多的铸造，我不太确定我为什么。。。

有一些自动生成的访问器函数可以获取/设置共享内存结构中的字段(目前都是C样式代码(。这适用于基元数据类型，但如果my_rec_t中的一个字段本身是结构，则会产生错误：

int setIndexNode( int myRecNo, index_node_t indexNode )
{
  myRec[ myRecNo ].indexNode = indexNode;
  return TRUE;
}

在C++中，这会生成以下内容：error: passing 'volatile index_node_t' as 'this' argument of 'index_node_t& index_node_t::operator=(const index_node_t&)' discards qualifiers。为了获得价值：

index_node_t getIndexNode( int myRecNo )
{
  return myRec[ myRecNo ].indexNode;
}

错误为error: no matching function for call to 'index_node_t::index_node_t(volatile index_node_t&)'

get问题更让我困惑，因为结构是按值传递的，所以作为副本的返回值自然会失去它的波动性？对于既定的情况，在读取数据以防数据被另一个进程更改方面，波动性肯定更重要——我真的不知道在写入数据位置时波动性意味着什么。

注意：为了这个例子的目的，代码片段被削减了，其中有各种锁定和边界检查代码：(

对于getIndexNode，答案似乎相当简单：const_cast在返回波动性之前先消除波动性，因为这是您想要的语义。请注意，只要volatile指针所指向的内存最初不是声明为volatile的，那么将其丢弃就可以得到很好的定义。

对于副本分配运算符，您可以尝试将其设置为volatile，尽管您还没有显示足够的代码来确定这是否能解决您的问题。例如index_node_t& index_node_t::operator=(const index_node_t&) volatile。

抛弃波动性永远都不安全；只能使用标记为volatile的成员函数。

然而，仅仅这样做并不能保证安全；这些操作可能是非原子的，因此线程开关可以重新激活它们。您还必须通过某种锁定机制或其他方式确保，当您使用这些易失性结构中的一个时，操作将完成，而结构的数据在操作过程中不会被其他东西更改。

事实证明，在共享内存中不使用这些结构，而是使用一些可以通过操作系统函数原子读取和写入的区块数据(如果存在这样的东西(可能会更容易。

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