C++说爱你不容易面试题-3

常考面试题

1. 说说volatile和mutable⭐⭐⭐⭐⭐

   mutable是为了突破const的限制而设置的。被mutable修饰的变量，将永远处于可变的状态，即使在一个const函数中，甚至结构体变量或者类对象为const，其mutable成员也可以被修改。mutable在类中只能够修饰非静态数据成员。

   一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变，这样，编译器每次会从内存里重新读取这个变量的值，而不是从寄存器里读取。特别是多线程编程中，变量的值在内存中可能已经被修改，而编译器优化优先从寄存器里读值，读取的并不是最新值。这就是volatile的作用了。

2. 说说volatile的应用⭐⭐⭐⭐⭐

   Volatile主要有三个应用场景：

   （1）外围设备的特殊功能寄存器。

   （2）在中断服务函数中修改全局变量。

   （3）在多线程中修改全局变量。

3. 在多线程中修改全局变量存在什么问题？怎么解决？⭐⭐⭐⭐⭐

   在多线程中修改全局变量，编译器会优化代码，导致优先从寄存器里读值，读取的并不是最新值，而内存里的值可能已经改变。

   可以使用volatile关键字修饰变量。

4. 说说原子操作⭐⭐⭐⭐

   原子操作（atomic operation）指的是由多步操作组成的一个操作。如果该操作不能原子地执行，则要么执行完所有步骤，要么一步也不执行，不可能只执行所有步骤的一个子集。

   原子操作类似互斥锁，但是原子操作比锁效率更高，这是因为原子操作更加接近底层，它的实现原理是基于总线加锁和缓存加锁的方式。

5. 互斥锁有什么缺点？可以用什么替代？⭐⭐⭐⭐

   互斥锁主要缺点是效率会低一些。可以使用原子锁替代。