C++ 易失性成员函数

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++ 易失性成员函数

【英文标题】：C++ volatile member functions

【发布时间】：2011-06-17 03:17:55

【问题描述】：

class MyClass

    int x, y;
    void foo() volatile 
        // do stuff with x
        // do stuff with y
       
;

我需要将x 和y 声明为volatile 还是将所有成员变量自动视为volatile？

我想确保编译器不会将“带有x 的东西”重新排序为“带有y 的东西”。

编辑： 如果我将普通类型转换为 volatile 类型会发生什么？这会指示编译器不要重新排序对该位置的访问吗？我想在特殊情况下将普通变量传递给参数为 volatile 的函数。我必须确保编译器不会通过之前或之后的读写重新排序该调用。

【问题讨论】：

相关***.com/questions/2444734/…

【参考方案1】：

标记一个成员函数volatile就像标记它const;这意味着接收者对象被视为被声明为volatile T*。因此，任何对x 或y 的引用都将被视为在成员函数中读取volatile。而且volatile对象只能调用volatile成员函数。

也就是说，如果您确实希望所有对它们的访问都被视为volatile，那么您可能需要标记x 和y volatile。

【参考方案2】：

您不必显式声明成员变量..

来自标准文档9.3.2.3，

类似地，volatile 语义 (7.1.6.1) 在访问对象及其非静态时应用于 volatile 成员函数 数据成员。

【参考方案3】：

以下代码：

#include <iostream>

class Bar

    public:

        void test();
;

class Foo

    public:

        void test() volatile  x.test(); 

    private:

        Bar x;
;

int main()

    Foo foo;

    foo.test();

    return 0;

使用 gcc 编译时引发错误：

main.cpp: In member function 'void Foo::test() volatile':
main.cpp:14:33: error: no matching function for call to 'Bar::test() volatile'
main.cpp:7:8: note: candidate is: void Bar::test() <near match>

由于volatile 实例不能调用non-volatile 方法，我们可以假设，是的，x 和y 在方法中将是volatile，即使@987654328 的实例@ 未声明 volatile。

注意：如果需要，您可以使用 const_cast<> 删除 volatile 限定符；但是要小心，因为就像const 一样，在某些情况下这样做会导致未定义的行为。

【讨论】：

如果我对此有误，请纠正我，但 volatile 函数的语义不像 const 函数那样，因为您可以在非易失性对象上调用 volatile 函数，但不能调用非易失性函数来自 volatile 对象？

@ereOn- 在g++ 中的快速测试表明您确实可以从 on-volatile 对象调用volatile 成员函数。 volatile std::strings之所以没用，是因为如果字符串本身是volatile，则只能调用volatile的成员函数，其中没有。标准的 $4.4.1 阐明了您可以将 T* 隐式转换为 volatile T*，并且 $9.3.1.3 表示 volatile 限定符会影响 this 指针，这表明如果您有一个类型为 @987654341 的对象@，T* 类型的 this 指针可以转换为 volatile T* 用于调用。

@templatetypedef：我颠倒了逻辑（现在才早上 7 点；我还需要睡觉；））。谢谢，现在已经修好了。您可以从volatile 和non-volatile 实例调用volatile 方法。但是，如果您的实例是 volatile，您将无法调用 non-volatile 方法。

@ereOn：所以，正如 templatetypedef 所说，它与 const 完全相同。相关部分当然不是 g++，但标准：第 4.4.1 条似乎向我表明，this 从T* 到volatile T* 的必要隐式转换是完全合法的。另请注意，9.3.2.4 明确指出，如果您调用它的对象表达式“与成员函数一样 cv 限定或更少 cv 限定”，则可以调用 cv 限定函数。在这方面const 和volatile 没有区别。

至于转换：如果原始对象实际上被定义为 volatile，并且您将这个对象或其成员之一作为左值（基本上，在赋值的左侧）作为非volatile，标准的第 7.1.5.1.7 条表示程序行为未定义。不要这样做，即使它在当前测试数据上与当前编译器的当前版本一起使用。 AFAICS，演员表对于只读访问来说是可以的，就像const一样。

【参考方案4】：

所以使用原来的例子：

class MyClass

    int x, y;
    void foo() volatile 
        // do stuff with x
        // do stuff with y
        // with no "non-volatile" optimization of the stuff done with x, y (or anything else)
       
    void foo() 
        // do stuff with x
        // do stuff with y
        // the stuff done with x, y (and anything else) may be optimized
     
;