K problémům může dojít, pokud nepoužijeme nestálý kvalifikátor, který zahrnuje, že když je povolena optimalizace, kód nemusí fungovat podle očekávání. Když jsou přerušení využívána a povolena, kód nemůže fungovat podle plánu. Data jsou uchovávána pouze v nestálém úložišti, když je napájení zapnuté. Po odpojení spotřebního materiálu dojde ke ztrátě dat.
Energeticky nezávislé úložiště však uchovává data, i když vypadne napájení. Informace o procesu jsou krátce uloženy v energeticky nezávislé paměti, protože je podstatně rychlejší než energeticky nezávislé úložiště. Na rozdíl od energeticky nezávislého úložiště je energeticky úsporné úložiště vhodnější pro ochranu citlivých dat. Data jsou totiž při vypnutém napájení nedostupná. Nestálé úložiště stojí hodně, protože počítačové systémy mohou pojmout pouze několik MB až několik GB.
Vlastnosti těkavého kvalifikátoru v C++
Zde budou demonstrovány prostředky nestálého kvalifikátoru C++. Když deklarujeme proměnnou, použije se kvalifikátor „volatile“. Slouží jako připomínka kompilátoru, že hodnota se může kdykoli změnit. Nestálí mají některé z níže uvedených vlastností.
• Přiřazení paměti nelze změnit pomocí nestálého klíčového slova.
• Proměnné registru nelze uložit do mezipaměti.
• Z hlediska přiřazení nelze hodnotu změnit.
Použití volatilního kvalifikátoru v C++
1. Přestože váš kód nemění hodnotu proměnné, může tak učinit. Výsledkem je, že pokaždé, když kompilátor kontroluje stav proměnné, nemůže předpokládat, že je stejná jako nejnovější hodnota z ní načtená nebo poslední uložená hodnota; spíše musí znovu získat hodnotu proměnné.
2. Kompilátor nemusí eliminovat akt ukládání hodnoty, protože jde o „vedlejší efekt“, který lze vidět zvenčí a nastává, když je hodnota uložena do nestálé proměnné. Pokud jsou například dvě hodnoty umístěny v řadě, kompilátor musí zadat hodnotu dvakrát.
Syntaxe Volatile Qualifier v C++
# Nestálý datový_typ název_proměnnéV deklaraci musí být použito klíčové slovo nestálé a datový typ odkazuje na jakýkoli datový typ, včetně double, float nebo integer. Nakonec zvolíme název proměnné. Těkavou proměnnou můžeme definovat pomocí kterékoli z metod, protože obě deklarace jsou platné.
Příklad: Volatile Qualifier se používá k identifikaci objektů, které lze upravit jinými vlákny nebo vnějšími akcemi v C++
Pokud je objekt změněn externím signálem nebo procedurou, která funguje jako přerušení, je třeba načíst změněnou hodnotu z paměti RAM, protože stav mezipaměti již mezitím není vhodný. V důsledku toho kompilátor vhodně zpracovává přístup k nestálým objektům.
#include#include
#include
pomocí std :: cout ;
pomocí std :: endl ;
pomocí std :: cerr ;
pomocí std :: jíst ;
nestálý int sekundy = 0 ;
prázdnota DelayFiveSeconds ( ) {
zatímco ( sekundy < 3 ) {
usnout ( 200 000 ) ;
cerr << 'čekání...' << endl ;
}
}
prázdnota IncrementSeconds ( ) {
pro ( int i = 0 ; i < 5 ; ++ i ) {
spát ( 1 ) ;
cerr << 'zvýšený' << endl ;
sekundy = sekundy + 1 ;
}
}
int hlavní ( ) {
strukturovat časový start { } ;
strukturovat časový konec { } ;
std :: vlákno vlákno1 ;
vlákno1 = std :: vlákno ( IncrementSeconds ) ;
DelayFiveSeconds ( ) ;
vlákno1. připojit ( ) ;
vrátit se EXIT_SUCCESS ;
}
Pro ilustraci potenciálního scénáře jsme použili klíčové slovo volatile, které má proměnnou deklarovanou jako sekundy datového typu „int“ a přiřadilo jí hodnotu 0. Poté zkonstruujeme dvě funkce: jednu jako „DelayFiveSeconds“, která mění globální proměnnou nestálého celého čísla, a druhou jako „IncrementSeconds“, která provádí stejné vyhodnocení uvnitř cyklu while. Je třeba poznamenat, že tento příklad umožňuje, aby smyčka while cyklovala po sekundách, kdy by sekundy měly být menší než 3.
Když je podmínka splněna, provede se blok while. Uvnitř bloku while jsme vyvolali metodu unsleep, která vypíše příkaz „čekání“. Funkce „IncrementSceonds“ má smyčku for. Po iteraci je vyvolána metoda spánku, která vypíše příkaz „increment“ a inkrementuje proměnnou „seconds“. Počáteční spuštění funkce „IncrementSeconds“ se provádí pomocí samostatného vlákna vytvořeného hlavní funkcí. Hlavní vlákno pak zavolá metodu „DelayFiveSeconds“ a zadá smyčku, která neskončí, pokud se proměnná sekund neposune nad hodnotu 5.
Jakmile hlavní vlákno zaznamená, že se hodnota proměnné sekund změnila, vrátí se z metody, protože jiné vlákno ji již začalo souběžně zvyšovat.
Pro spuštění kódu vlákna v C++ bychom měli použít příkaz „g++ -pthread –o filename.cc“. Pokud v příkazu nenasadíte „-pthread“, pak existuje šance, že kompilátor vyvolá výjimku. V důsledku toho jsme efektivně vytvořili funkci podmíněného čekání, která čeká, dokud se nestálý objekt změní vnější silou. Je důležité mít na paměti, že blok aktualizačního kódu může pocházet z jiné sekce překladu nebo akce externího signálu, i když tento kód bude stále fungovat stejně, pokud bude odstraněn nestálý kvalifikátor a použije se konvenční globální proměnná.
Závěr
Zde si projdeme přehled Volatile v C++ spolu se syntaxí, použitím a vhodnými příklady pro lepší pochopení. Vzhledem k tomu, že kompilátor nemůže předpovědět hodnotu, volatilní je při programování v C zásadní. Primární výhodou použití nestálé je, že její hodnota se může lišit, kdykoli uživatel požádá o její úpravu nebo když je aktivní nějaké jiné vlákno využívající stejnou proměnnou.