C# volatile關鍵字

本文僅為個人參考衆多文章後的了解，如有錯誤請指正，紅色内容必看。

volatile使用：

private volatile int intValue;

	private volatile List<string> strValues;

	private volatile FormWindowState style;

	private volatile IntPtr mainPtr;

	private void button8_Click(object sender, EventArgs e)
	{
		lock (this)
		{
			intValue++;
			strValues.Add("1");
			style = FormWindowState.Minimized;
			mainPtr = Handle;
		}
	}
           

volatile使用說明：

• volatile無法保證線程安全！！！
• volatile隻能修飾字段，不能修飾屬性、局部變量。
• volatile可用于以下類型的字段
  1. 引用類型
  2. 指針類型(C#語言支援指針類型,在不安全的上下文中)
  3. 類型為sbyte、byte、short、ushort、int、uint、char、float和bool，并非是值類型。
  4. 已知為引用類型的泛型類型參數。
  5. 基類為byte、sbyte、short、ushort、int 或 uint的枚舉類型(枚舉預設繼承自int類型，但可以枚舉設定其基類)。
  6. IntPtr和UInPtr類型。
• 多線程操作volatile修飾字段的代碼片段應該使用lock,且提供給lock的對象在不同的代碼片段中應該為同一個引用對象。

volatile原理說明：

• MSDN說明：

volatile 關鍵字訓示一個字段可以由多個同時執行的線程修改。 聲明為 volatile 的字段不受編譯器優化（假定由單個線程通路）的限制。 這樣可以確定該字段在任何時間呈現的都是最新的值。

• MSDN翻譯：

CLR為了效率會進行優化，會允許線程對變量進行本地緩存等優化操作，當線程操作完後回将變量回寫到記憶體中。當多線程同時執行時會出現變量通路不一緻情況，使用volatile可以避免這種優化，保證所有線程對變量的讀寫都在記憶體上，保證了所有處理通路該字段都是最新值。

volatile為什麼不是線程安全

MSDN上有這麼一句話：volatile 修飾符通常用于由多個線程通路但不使用 lock 語句對通路進行序列化的字段。

字段為了線程安全可以使用屬性在set和get方法中采用lock語句對字段實作線程安全，使用了volatile隻是對字段原子性和可見性進行了保證，但沒有保證線程對字段的操作性是有序性。即使在set和get方法中使用lock，依然無法保證對num的修改是線程安全的，因為對num操作的代碼依然是線程非安全的。

例如：A和B線程同時對volatile修飾的int類型變量num進行加1操作，當A線程讀取num的值後B線程讀取num的值後加1指派給num，線程A對num也加1後指派給num。雖然A和B讀取的num值都是最新的，但是對num+1的操作無法保證原子性和有序性，B先指派給num後成為num+1，A再次進行寫入依然是num+1。

線程安全

原子性、可見性、有序性。

原子性：提供了互斥通路，同一時刻隻能有一個線程來對它進行操作。

可見性：一個線程對主記憶體的修改可以及時被其他線程觀察到。

有序性：一個線程觀察其他線程中的指令執行順序，由于指令重排序的存在，該觀察結果一般雜亂無序。