वोलेटाइल (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग): Difference between revisions

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[[कंप्यूटर प्रोग्रामिंग]] में वोलेटाइल का अर्थ कुछ कोड के नियंत्रण के बाहर समय के साथ मूल्य के परिवर्तन की संभावना है। वोलेटाइल का फ़ंक्शन कॉलिंग सम्मेलनों के भीतर निहितार्थ है और यह भी प्रभावित करता है कि चर कैसे संग्रहीत, अभिगम और कैच किए जाते हैं।
[[कंप्यूटर प्रोग्रामिंग]] में वोलेटाइल का अर्थ कोड के अनियंत्रित होने व समय के साथ उनके मूल्य के परिवर्तित होने की संभावना है। वोलेटाइल का कार्य कॉलिंग परिपाटियों के भीतर निहितार्थ है और यह चरों को कैसे संग्रहण, अभिगम और और कैच किया जाय इस पर भी प्रभाव डालता है।


C ([[ प्रोग्रामिंग भाषा ]]), [[C++]], C# और Java प्रोग्रामिंग भाषा में वोलेटाइल [[कीवर्ड (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग)]] इंगित करता है कि एक [[ मूल्य (कंप्यूटर विज्ञान) |मूल्य (कंप्यूटर विज्ञान)]] भिन्न-भिन्न एक्सेस के मध्य परिवर्तित हो सकती है यहां तक ​​​​कि यदि यह संशोधित प्रतीत नहीं होता है। यह कीवर्ड [[अनुकूलन संकलक]] को बाद के रीड्स या राइट्स को इसके अनुकूलित करने से रोकता है और इस तरह गलत तरीके से एक बासी मान का पुन: उपयोग करता है या राइट्स को छोड़ देता है। वोलेटाइल मान मुख्य रूप से हार्डवेयर एक्सेस (मेमोरी-मैप्ड I/O) में उत्पन्न होते हैं जहां मेमोरी से पढ़ने या लिखने का उपयोग [[परिधीय उपकरण|परिधीय उपकरणों]] के साथ संवाद करने के लिए किया जाता है और [[थ्रेड (कंप्यूटिंग)]] में जहां एक अलग थ्रेड ने मान को संशोधित किया हो।
C ([[ प्रोग्रामिंग भाषा ]]), [[C++]], C# और Java (जावा) प्रोग्रामिंग भाषा में वोलेटाइल [[कीवर्ड (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग)|संकेतशब्द (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग)]] इंगित करता है कि [[ मूल्य (कंप्यूटर विज्ञान) |वैल्यू (कंप्यूटर विज्ञान)]] भिन्न-भिन्न एक्सेस के मध्य परिवर्तित हो सकती है भले ही यह संशोधित प्रतीत न हो। यह संकेतशब्द [[अनुकूलन संकलक]] को बाद के रीड्स या राइट्स को इसके अनुकूल होने से रोकता है और इस प्रकार अशुद्ध रूप से पुराने मान का पुन: उपयोग करता है या राइट्स को छोड़ देता है। वोलेटाइल मान मुख्य रूप से हार्डवेयर एक्सेस (मेमोरी-मैप्ड I/O) में उत्पन्न होते हैं जहां मेमोरी से पढ़ने या लिखने का उपयोग [[परिधीय उपकरण|परिधीय उपकरणों (संगणक के साथ जुड़े उपकरण)]] के साथ संवाद करने के लिए किया जाता है और जहां [[थ्रेड (कंप्यूटिंग)]] में अलग थ्रेड ने मान को संशोधित किया हो।


सामान्य संकेत शब्द होने के उपरांत <code>volatile</code>का व्यवहार प्रोग्रामिंग भाषाओं के मध्य महत्वपूर्ण रूप से भिन्न है और सरलता से त्रुटिपूर्ण समझा जाता है। C और C ++ में यह एक प्रकार का [[क्वालीफायर टाइप करें|टाइप क्वालीफायर]] है जैसे <code>[[const (computer programming)|const]]</code>और [[डेटा प्रकार|डेटा]] एक प्रकार की संपत्ति है। इसके अतिरिक्त C और C ++ में यह अधिकांश थ्रेडिंग परिदृश्यों में काम नहीं करता है और इसका उपयोग निराशाजनक होता है। Java और C # में यह [[चर (कंप्यूटर विज्ञान)]] की संपत्ति है और इंगित करता है कि [[वस्तु (कंप्यूटर विज्ञान)]] जिसके लिए चर बाध्य है, उत्परिवर्तित हो सकता है तथा विशेष रूप से थ्रेडिंग के लिए अभीष्ट है। D (प्रोग्रामिंग भाषा) प्रोग्रामिंग भाषा में थ्रेडिंग उपयोग के लिए एक अलग कीवर्ड <code>shared</code> होता है परन्तु कोई भी <code>volatile</code> कीवर्ड उपलब्ध नहीं है।
सामान्य संकेत शब्द होने के उपरांत <code>volatile</code>का व्यवहार प्रोग्रामिंग भाषाओं के मध्य महत्वपूर्ण रूप से भिन्न है और त्रुटिपूर्ण समझा जाता है। C और C ++ में यह एक प्रकार का [[क्वालीफायर टाइप करें|टाइप क्वालीफायर]] है जैसे <code>[[const (computer programming)|const]]</code>और [[डेटा प्रकार|डेटा]] एक प्रकार की संपत्ति है। इसके अतिरिक्त C और C ++ में यह अधिकांश थ्रेडिंग परिदृश्यों में काम नहीं करता है और इसका उपयोग निराशाजनक होता है। Java और C # में यह [[चर (कंप्यूटर विज्ञान)]] की संपत्ति है और इंगित करता है कि [[वस्तु (कंप्यूटर विज्ञान)]] जिसके लिए चर बाध्य है उत्परिवर्तित हो सकता है तथा विशेष रूप से थ्रेडिंग के लिए अभीष्ट है। D (प्रोग्रामिंग भाषा) प्रोग्रामिंग भाषा में थ्रेडिंग उपयोग के लिए एक अलग संकेतशब्द <code>shared</code> होता है परन्तु कोई भी <code>volatile</code> संकेतशब्द उपलब्ध नहीं है।


== C और C ++ में ==
== C और C ++ में ==
C और C ++ में <code>volatile</code> कीवर्ड का निम्नलिखित उद्देश्य था<ref name="auto">{{cite web |title=सी++ मानक समिति पर प्रकाशन|url= http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2006/n2016.html}}</ref>
C और C ++ में <code>volatile</code> संकेतशब्द का निम्नलिखित उद्देश्य था<ref name="auto">{{cite web |title=सी++ मानक समिति पर प्रकाशन|url= http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2006/n2016.html}}</ref>
* मेमोरी-मैप्ड I/O उपकरणों तक पहुंच की अनुमति देना।
* मेमोरी-मैप्ड I/O उपकरणों तक पहुंच की अनुमति देना।
* <code>[[setjmp]]</code> और <code>longjmp</code> के मध्य चर के उपयोग की अनुमति देना।
* <code>[[setjmp]]</code> और <code>longjmp</code> के मध्य चरों के उपयोग की अनुमति देना।
*<code>sig_atomic_t</code> सिग्नल हैंडलर में चर के उपयोग की अनुमति देना।
*<code>sig_atomic_t</code> सिग्नल हैंडलर में चरों के उपयोग की अनुमति देना।


जबकि C और C ++ दोनों के द्वारा अभिप्रेत C मानक यह व्यक्त करने में विफल रहते हैं कि <code>volatile</code> सिमेंटिक्स लवल्यू को संदर्भित करता है, संदर्भित वस्तु को नहीं। संबंधित दोष रिपोर्ट DR 476 (C11 तक) अभी भी C17 (C मानक संशोधन) के साथ समीक्षाधीन है।<ref>[http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n2244.htm ''Clarification Request Summary for C11.''] Version 1.13, October 2017.</ref>
जबकि C और C ++ दोनों के द्वारा अभिप्रेत C मानक यह व्यक्त करने में विफल रहते हैं कि <code>volatile</code> सिमेंटिक्स लवल्यू को संदर्भित करता है, संदर्भित वस्तु को नहीं। संबंधित दोष रिपोर्ट DR 476 (C11 तक) अभी भी C17 (C मानक संशोधन) के साथ समीक्षाधीन है।<ref>[http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n2244.htm ''Clarification Request Summary for C11.''] Version 1.13, October 2017.</ref>


<code>volatile</code> संचालन चालू चर [[परमाणु संचालन]] नहीं हैं और न ही वे थ्रेडिंग के लिए उचित होते है जोकि पहले संबंध स्थापित करते हैं। यह प्रासंगिक मानकों (C, C++, [[POSIX]], WIN32) में निर्दिष्ट है<ref name="auto" />और वोलेटाइल चर उपलब्ध कार्यान्वयन के विशाल बहुमत में थ्रेडसेफ नहीं हैं। इस प्रकार <code>volatile</code> का उपयोग पोर्टेबल सिंक्रनाइज़ेशन तंत्र के रूप में कीवर्ड को कई C/C ++ समूहों द्वारा हतोसात्हित किया जाता है।<ref>{{cite web |title=विज़ुअल सी ++ में वाष्पशील कीवर्ड|url=http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/12a04hfd.aspx|work=Microsoft MSDN}}</ref><ref>{{cite web |title=Linux Kernel Documentation – Why the "volatile" type class should not be used|url= https://www.kernel.org/doc/html/latest/process/volatile-considered-harmful.html|work=kernel.org}}</ref><ref>{{cite web |title=सी++ और डबल-चेक्ड लॉकिंग के खतरे|url=http://www.aristeia.com/Papers/DDJ_Jul_Aug_2004_revised.pdf|work=DDJ|year=2004|author1=Scott Meyers |author2= Andrei Alexandrescu}}</ref>
<code>volatile</code> चरों पर संचालन [[परमाणु संचालन]] नहीं होता हैं और न ही वे थ्रेडिंग के लिए उचित होते है जोकि पहले संबंध स्थापित करते हैं। यह प्रासंगिक मानकों (C, C++, [[POSIX]], WIN32) में निर्दिष्ट है<ref name="auto" />और वोलेटाइल चर उपलब्ध कार्यान्वयन के विशाल बहुमत में थ्रेडसेफ नहीं हैं। इस प्रकार <code>volatile</code> का उपयोग पोर्टेबल सिंक्रनाइज़ेशन तंत्र के रूप में संकेतशब्द को कई C/C ++ समूहों द्वारा हतोसात्हित किया जाता है।<ref>{{cite web |title=विज़ुअल सी ++ में वाष्पशील कीवर्ड|url=http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/12a04hfd.aspx|work=Microsoft MSDN}}</ref><ref>{{cite web |title=Linux Kernel Documentation – Why the "volatile" type class should not be used|url= https://www.kernel.org/doc/html/latest/process/volatile-considered-harmful.html|work=kernel.org}}</ref><ref>{{cite web |title=सी++ और डबल-चेक्ड लॉकिंग के खतरे|url=http://www.aristeia.com/Papers/DDJ_Jul_Aug_2004_revised.pdf|work=DDJ|year=2004|author1=Scott Meyers |author2= Andrei Alexandrescu}}</ref>






C में मेमोरी-मैप किए गए I/O का उदाहरण
=== C में मेमोरी-मैप किए गए I/O का उदाहरण ===
 
इस उदाहरण में कोड<code>foo</code> में संग्रहीत मान <code>0</code> को सेट करता है तथा यह तब तक [[मतदान (कंप्यूटर विज्ञान)|पोल (कंप्यूटर विज्ञान)]] आरम्भ करता है जब तक कि इसे परिवर्तित होने तक बार-बार <code>255</code> मूल्य नहीं मिलता:
इस उदाहरण में कोड<code>foo</code> में संग्रहीत मान <code>0</code> को सेट करता है तथा यह तब तक [[मतदान (कंप्यूटर विज्ञान)|पोल (कंप्यूटर विज्ञान)]] आरम्भ करता है जब तक कि इसे परिवर्तित होने तक बार-बार <code>255</code> मूल्य नहीं मिलता:


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ऑप्टिमाइज़िंग कंपाइलर नोटिस करता है कि कोई अन्य कोड संभवतः संग्रहीत मान <code>foo</code> को परिवर्तित नहीं कर सकता है और मानता है कि यह <code>0</code> हर समय बराबर रहेगा। इसलिए कंपाइलर फ़ंक्शन बॉडी को इसके समान [[अनंत लूप]] से प्रतिस्थापित कर देगा:
ऑप्टिमाइज़िंग कंपाइलर इस बात का ध्यान रखता है कि कोई अन्य कोड संभवतः संग्रहीत मान <code>foo</code> को परिवर्तित नहीं कर सकता है और मानता है कि यह <code>0</code> हर समय बराबर रहेगा। इसलिए कंपाइलर फ़ंक्शन बॉडी को इसके समान [[अनंत लूप]] से प्रतिस्थापित कर देता है:


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जबकि <code>foo</code> ऐसे स्थान का प्रतिनिधित्व कर सकता है जिसे किसी भी समय कंप्यूटर सिस्टम के अन्य तत्वों द्वारा परिवर्तित किया जा सकता है, जैसे कि [[ CPU ]] से जुड़े उपकरण का [[हार्डवेयर रजिस्टर]]। उपरोक्त कोड ऐसे परिवर्तन का कभी पता नहीं लगाएगा; <code>volatile</code> कीवर्ड के बिना कंपाइलर मानता है कि वर्तमान प्रोग्राम सिस्टम का एकमात्र भाग है जो मूल्य को परिवर्तित सकता है (जो अब तक की सबसे सामान्य स्थिति है)।
जबकि <code>foo</code> ऐसे स्थान का प्रतिनिधित्व कर सकता है जिसे किसी भी समय कंप्यूटर सिस्टम के अन्य तत्वों द्वारा परिवर्तित किया जा सकता है, जैसे कि [[ CPU ]] से जुड़े उपकरण का [[हार्डवेयर रजिस्टर]]। उपरोक्त कोड ऐसे परिवर्तन का कभी पता नहीं लगाएगा; <code>volatile</code> संकेतशब्द के बिना कंपाइलर मानता है कि वर्तमान प्रोग्राम सिस्टम का एकमात्र भाग है जो मूल्य को परिवर्तित सकता है (जो अब तक की सबसे सामान्य स्थिति है)।


ऊपर के रूप में कोड को अनुकूलित करने से संकलक को रोकने के लिए <code>volatile</code> कीवर्ड प्रयोग किया जाता है:
ऊपर के रूप में कोड को अनुकूलित करने से संकलक को रोकने के लिए <code>volatile</code> संकेतशब्द प्रयोग किया जाता है:


<syntaxhighlight lang="c">
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इस संशोधन के साथ लूप की स्थिति को अनुकूलित नहीं किया जाएगा और जब यह होता है तो सिस्टम परिवर्तन का पता लगाएगा।
इस संशोधन के साथ लूप की स्थिति को अनुकूलित नहीं किया जाएगा और जब यह होता है तो सिस्टम परिवर्तन का पता लगाएगा।


सामान्य रूप से प्लेटफ़ॉर्म पर[[ स्मृति बाधा ]] ऑपरेशन उपलब्ध होते हैं (जो C++11 में उजागर होते हैं) जिन्हें वोलेटाइल के अतिरिक्त प्राथमिकता दी जानी चाहिए क्योंकि वे कंपाइलर को उन्नत अनुकूलन करने की अनुमति देते हैं और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वे बहु-थ्रेडेड परिदृश्यों में सही व्यवहार की गारंटी देते हैं; न तो C विनिर्देश (C 11 से पहले) और न ही C ++ विनिर्देश (C ++ 11 से पहले) बहु-थ्रेडेड मेमोरी मॉडल निर्दिष्ट करता है इसलिए वोलेटाइल ओएस/कंपाइलर/सीपीयू में निश्चित रूप से व्यवहार नहीं कर सकता है।<ref>{{cite web |url=http://kerneltrap.org/Linux/Volatile_Superstition|title=Linux: Volatile Superstition|publisher=kerneltrap.org|access-date=Jan 9, 2011|archive-url=https://web.archive.org/web/20100620121940/http://kerneltrap.org/Linux/Volatile_Superstition|author1=Jeremy Andrews|year=2007|archive-date=2010-06-20}}</ref>
सामान्य रूप से प्लेटफ़ॉर्म पर[[ स्मृति बाधा ]]संचालन उपलब्ध होते हैं (जो C++11 में उजागर होते हैं) जिन्हें वोलेटाइल के अतिरिक्त प्राथमिकता दी जानी चाहिए क्योंकि वे कंपाइलर को उन्नत अनुकूलन करने की अनुमति देते हैं और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वे बहु-थ्रेडेड परिदृश्यों में सही व्यवहार की गारंटी देते हैं; न तो C विनिर्देश (C 11 से पहले) और न ही C ++ विनिर्देश (C ++ 11 से पहले) बहु-थ्रेडेड मेमोरी मॉडल निर्दिष्ट करता है इसलिए वोलेटाइल ओएस/कंपाइलर/सीपीयू में निश्चित रूप से व्यवहार नहीं कर सकता है।<ref>{{cite web |url=http://kerneltrap.org/Linux/Volatile_Superstition|title=Linux: Volatile Superstition|publisher=kerneltrap.org|access-date=Jan 9, 2011|archive-url=https://web.archive.org/web/20100620121940/http://kerneltrap.org/Linux/Volatile_Superstition|author1=Jeremy Andrews|year=2007|archive-date=2010-06-20}}</ref>


=== C में अनुकूलन तुलना ===
=== C में अनुकूलन तुलना ===
निम्नलिखित C कार्यक्रम और साथ में असेंबलर भाषा अंश प्रदर्शित करते हैं कि कैसे <code>volatile</code> कीवर्ड कंपाइलर के आउटपुट को प्रभावित करता है। इस स्थिति में संकलक GNU संकलक संग्रह था।
निम्नलिखित C कार्यक्रम और साथ में असेंबलर भाषा अंश प्रदर्शित करते हैं कि कैसे <code>volatile</code> संकेतशब्द कंपाइलर के आउटपुट को प्रभावित करता है। इस स्थिति में संकलक GNU संकलक संग्रह था।


असेंबली कोड का अवलोकन करते समय यह स्पष्ट रूप से दिखाई देता है कि वोलेटाइल वस्तुओं से उत्पन्न कोड अधिक क्रियात्मक है जिससे इसकी प्रकृति अधिक लंबी हो जाती है जिससे <code>volatile</code> वस्तुओं की पूर्ति हो सकती है। <code>volatile</code> कीवर्ड संकलक को वोलेटाइल वस्तुओं से जुड़े कोड पर अनुकूलन करने से रोकता है इस प्रकार यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक वोलेटाइल चर असाइनमेंट और रीड के पास एक समान मेमोरी एक्सेस हो। <code>volatile</code> के बिना कीवर्ड, संकलक जानता है कि चर को प्रत्येक उपयोग पर मेमोरी से पुनः पढ़ने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि किसी अन्य थ्रेड या प्रक्रिया से इसकी मेमोरी स्थिति पर कोई अधिकार नहीं होना चाहिए।
असेंबली कोड का अवलोकन करते समय यह स्पष्ट रूप से दिखाई देता है कि वोलेटाइल वस्तुओं से उत्पन्न कोड अधिक क्रियात्मक है जिससे इसकी प्रकृति अधिक लंबी हो जाती है जिससे <code>volatile</code> वस्तुओं की पूर्ति हो सकती है। <code>volatile</code> संकेतशब्द संकलक को वोलेटाइल वस्तुओं से जुड़े कोड पर अनुकूलन करने से रोकता है इस प्रकार यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक वोलेटाइल चर असाइनमेंट और रीड के पास एक समान मेमोरी एक्सेस हो। <code>volatile</code> के बिना संकेतशब्द संकलक जानता है कि चर को प्रत्येक उपयोग पर मेमोरी से पुनः पढ़ने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि किसी अन्य थ्रेड या प्रक्रिया से इसकी मेमोरी स्थिति पर कोई अधिकार नहीं होना चाहिए।


{|class="wikitable collapsible collapsed" width="100%"
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=== [[सी ++ 11|C ++ 11]] ===
=== [[सी ++ 11|C ++ 11]] ===
C++11 ISO मानक के अनुसार वोलेटाइल कीवर्ड मात्र हार्डवेयर एक्सेस के लिए उपयोग के लिए है; इंटर-थ्रेड संचार के लिए इसका उपयोग न करें। इंटर-थ्रेड संचार के लिए मानक पुस्तकालय <code>std::atomic<T></code> टेम्पलेट्स प्रदान करता है ।<ref>{{cite web |title=अस्थिर (सी ++)|url= https://msdn.microsoft.com/en-us/library/12a04hfd.aspx|work=Microsoft MSDN}}</ref>
C++11 ISO मानक के अनुसार वोलेटाइल संकेतशब्द मात्र हार्डवेयर एक्सेस के लिए उपयोग के लिए है; इंटर-थ्रेड संचार के लिए इसका उपयोग न करें। इंटर-थ्रेड संचार के लिए मानक पुस्तकालय <code>std::atomic<T></code> टेम्पलेट्स प्रदान करता है ।<ref>{{cite web |title=अस्थिर (सी ++)|url= https://msdn.microsoft.com/en-us/library/12a04hfd.aspx|work=Microsoft MSDN}}</ref>




== '''जावा (Java) में''' ==
== '''जावा (Java) में''' ==
[[जावा प्रोग्रामिंग भाषा]] में भी <code>volatile</code> कीवर्ड है परन्तु इसका उपयोग कुछ विभिन्न उद्देश्य के लिए किया जाता है। जब किसी क्षेत्र में लागू किया जाता है तो जावा क्वालीफायर <code>volatile</code> निम्नलिखित गारंटी प्रदान करता है:
[[जावा प्रोग्रामिंग भाषा]] में भी <code>volatile</code> संकेतशब्द है परन्तु इसका उपयोग कुछ विभिन्न उद्देश्य के लिए किया जाता है। जब किसी क्षेत्र में लागू किया जाता है तो जावा क्वालीफायर <code>volatile</code> निम्नलिखित गारंटी प्रदान करता है:
* जावा के सभी संस्करणों में सभी वोलेटाइल चरों के पढ़ने और लिखने पर एक वैश्विक क्रम है (वोलेटाइल पर यह वैश्विक क्रम बड़े तुल्यकालन क्रम पर आंशिक क्रम है (जो सभी तुल्यकालन क्रियाओं पर कुल क्रम है))। इसका तात्पर्य है कि प्रत्येक थ्रेड (कंप्यूटर विज्ञान) वोलेटाइल क्षेत्र तक पहुँचने से पहले कैच मान का उपयोग करने के स्थान पर (संभावित रूप से) जारी रखने से पहले अपने वर्तमान मूल्य को पढ़ेगा। (जबकि नियमित पढ़ने और लिखने के साथ वोलेटाइल पढ़ने और लिखने के सापेक्ष क्रम के बारे में कोई गारंटी नहीं है जिसका अर्थ है कि यह सामान्य रूप से उपयोगी थ्रेडिंग निर्माण नहीं है।)
* जावा के सभी संस्करणों में सभी वोलेटाइल चरों के पढ़ने और लिखने पर एक वैश्विक क्रम है (वोलेटाइल पर यह वैश्विक क्रम बड़े तुल्यकालन क्रम पर आंशिक क्रम है (जो सभी तुल्यकालन क्रियाओं पर कुल क्रम है))। इसका तात्पर्य है कि प्रत्येक थ्रेड (कंप्यूटर विज्ञान) वोलेटाइल क्षेत्र तक पहुँचने से पहले कैच मान का उपयोग करने के स्थान पर (संभावित रूप से) जारी रखने से पहले अपने वर्तमान मूल्य को पढ़ेगा। (जबकि नियमित पढ़ने और लिखने के साथ वोलेटाइल पढ़ने और लिखने के सापेक्ष क्रम के विषय में कोई गारंटी नहीं है जिसका अर्थ है कि यह सामान्य रूप से उपयोगी थ्रेडिंग निर्माण नहीं है।)
* जावा 5 या उसके बाद का वोलेटाइल पढ़ता है और लिखता है तथा म्यूटेक्स को प्राप्त करने और जारी करने की तरह पहले संबंध स्थापित करता है।<ref>Section 17.4.4: Synchronization Order
* जावा 5 या उसके बाद के वोलेटाइल पढ़ते है और लिखते है तथा म्यूटेक्स को प्राप्त करने और जारी करने की तरह पूर्व-संबंध स्थापित करता है।<ref>Section 17.4.4: Synchronization Order
{{cite web
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|title=The Java® Language Specification, Java SE 7 Edition
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<code>volatile</code> का उपयोग करते हुए [[ ताला (कंप्यूटर विज्ञान) |लॉक (कंप्यूटर विज्ञान)]] से तीव्र हो सकता है परन्तु यह जावा 5 से पहले कुछ स्थितियों में काम नहीं करेगा।<ref>{{cite web
<code>volatile</code> का उपयोग करते हुए [[ ताला (कंप्यूटर विज्ञान) |लॉक (कंप्यूटर विज्ञान)]] से तीव्र हो सकता है परन्तु यह जावा 5 से पूर्व कुछ स्थितियों में काम नहीं करेगा।<ref>{{cite web
|title=JSR 133 (Java Memory Model) FAQ
|title=JSR 133 (Java Memory Model) FAQ
|url=https://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/jsr-133-faq.html#volatile
|url=https://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/jsr-133-faq.html#volatile
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|access-date=2019-11-05
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}}</ref> जावा 5 में वोलेटाइल स्थितियों की श्रेणी का विस्तार किया गया था; विशेष रूप से, [[डबल-चेक लॉकिंग]] अब सही प्रकार से काम करती है।<ref>{{cite web
}}</ref> जावा 5 में वोलेटाइल स्थितियों की श्रेणी का विस्तार किया गया था; विशेष रूप से [[डबल-चेक लॉकिंग]] अब सही प्रकार से काम करती है।<ref>{{cite web
|title=Double-checked Locking (DCL) and how to fix it
|title=Double-checked Locking (DCL) and how to fix it
|url=http://www.javamex.com/tutorials/double_checked_locking_fixing.shtml
|url=http://www.javamex.com/tutorials/double_checked_locking_fixing.shtml
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=== C# में ===
=== C# में ===
C# (प्रोग्रामिंग भाषा) में <code>volatile</code> यह सुनिश्चित करता है कि फ़ील्ड तक पहुँचने वाला कोड कुछ थ्रेड-असुरक्षित अनुकूलन के अधीन नहीं है जो कि कंपाइलर, सीएलआर या हार्डवेयर द्वारा किया जा सकता है। जब एक <code>volatile</code>क्षेत्र चिह्नित किया जाता है तब कंपाइलर को उसके चारों ओर मेमोरी बैरियर या फेंस उत्पन्न करने का निर्देश दिया जाता है जो निर्देश रीऑर्डरिंग या फ़ील्ड से बंधी कैचिंग को रोकता है। पढ़ते समय <code>volatile</code> फ़ील्ड, कंपाइलर धिग्रहण-फेंस उत्पन्न करता है जो अन्य थ्रेड्स सहित फ़ील्ड को फेंस के स्थानांतरित होने से पहले पढ़ने और लिखने से रोकता है। <code>volatile</code> क्षेत्र को लिखते समय संकलक रिलीज-फेंस उत्पन्न करता है; यह फेंस, फेंस के पश्चात अन्य पढ़ने और लिखने से रोकता है।<ref name="Albahari">{{cite web |last1=Albahari |first1=Joseph |title=Part 4: Advanced Threading |url=http://www.albahari.com/threading/part4.aspx |website=Threading in C# |publisher=O'Reilly Media |access-date=9 December 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191212032535/http://www.albahari.com/threading/part4.aspx#_Nonblocking_Synchronization |archive-date=12 December 2019 |url-status=bot: unknown }}</ref>
C# (प्रोग्रामिंग भाषा) में <code>volatile</code> यह सुनिश्चित करता है कि फ़ील्ड तक पहुँचने वाला कोड कुछ थ्रेड-असुरक्षित अनुकूलन के अधीन नहीं है जो कि कंपाइलर, सीएलआर या हार्डवेयर द्वारा किया जा सकता है। जब <code>volatile</code>क्षेत्र चिह्नित किया जाता है तब कंपाइलर को उसके चारों ओर मेमोरी बैरियर या फेंस उत्पन्न करने का निर्देश दिया जाता है जो निर्देश रीऑर्डरिंग या फ़ील्ड से बंधी कैचिंग को रोकता है। पढ़ते समय <code>volatile</code> फ़ील्ड, कंपाइलर धिग्रहण-फेंस उत्पन्न करता है जो अन्य थ्रेड्स सहित फ़ील्ड को फेंस के स्थानांतरित होने से पहले पढ़ने और लिखने से रोकता है। <code>volatile</code> क्षेत्र को लिखते समय संकलक रिलीज-फेंस उत्पन्न करता है; यह फेंस, फेंस के पश्चात अन्य को पढ़ने और लिखने से रोकता है।<ref name="Albahari">{{cite web |last1=Albahari |first1=Joseph |title=Part 4: Advanced Threading |url=http://www.albahari.com/threading/part4.aspx |website=Threading in C# |publisher=O'Reilly Media |access-date=9 December 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191212032535/http://www.albahari.com/threading/part4.aspx#_Nonblocking_Synchronization |archive-date=12 December 2019 |url-status=bot: unknown }}</ref>


<code>volatile</code> केवल निम्न प्रकारों को चिह्नित किया जा सकता है: सभी संदर्भ प्रकार, <code>Single</code>, <code>Boolean</code>, <code>Byte</code>, <code>SByte</code>, <code>Int16</code>, <code>UInt16</code>, <code>Int32</code>, <code>UInt32</code>, <code>Char</code>, और सभी प्रगणित प्रकार एक अंतर्निहित प्रकार के साथ <code>Byte</code>, <code>SByte</code>, <code>Int16</code>, <code>UInt16</code>, <code>Int32</code>, या <code>UInt32</code>.<ref>{{cite book |last1=Richter |first1=Jeffrey |title=सीएलआर के माध्यम से सी#|url=https://archive.org/details/clrviac00rich_000 |url-access=limited |publisher=Microsoft Press |date=February 11, 2010 |pages=[https://archive.org/details/clrviac00rich_000/page/n200 183] |chapter=Chapter 7: Constants and Fields |isbn=978-0-7356-2704-8}}</ref> (इसमें वैल्यू स्ट्रक्चर्स, साथ ही आदिम प्रकार सम्मिलित नहीं हैं <code>Double</code>, <code>Int64</code>, <code>UInt64</code> और <code>Decimal</code>.)
केवल निम्न प्रकारों को <code>volatile</code> चिह्नित किया जा सकता है: सभी संदर्भ प्रकार, <code>Single</code>, <code>Boolean</code>, <code>Byte</code>, <code>SByte</code>, <code>Int16</code>, <code>UInt16</code>, <code>Int32</code>, <code>UInt32</code>, <code>Char</code>, और सभी प्रगणित प्रकार एक अंतर्निहित प्रकार के साथ <code>Byte</code>, <code>SByte</code>, <code>Int16</code>, <code>UInt16</code>, <code>Int32</code>, या <code>UInt32</code><ref>{{cite book |last1=Richter |first1=Jeffrey |title=सीएलआर के माध्यम से सी#|url=https://archive.org/details/clrviac00rich_000 |url-access=limited |publisher=Microsoft Press |date=February 11, 2010 |pages=[https://archive.org/details/clrviac00rich_000/page/n200 183] |chapter=Chapter 7: Constants and Fields |isbn=978-0-7356-2704-8}}</ref> (इसमें वैल्यू स्ट्रक्चर्स के साथ ही मूल प्रकार <code>Double</code>, <code>Int64</code>, <code>UInt64</code> और <code>Decimal</code>सम्मिलित नहीं हैं)


का उपयोग <code>volatile</code> कीवर्ड उन क्षेत्रों का समर्थन नहीं करता है जो मूल्यांकन रणनीति हैं #संदर्भ या [[क्लोजर (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग)]] द्वारा कॉल करें; ऐसी स्थितियों में <code>Thread.VolatileRead</code> और <code>Thread.VolatileWrite</code> के स्थान पर उपयोग करना चाहिए।<ref name="Albahari"/>
<code>volatile</code> संकेतशब्द का उपयोग उन क्षेत्रों का समर्थन नहीं करता है जो [[क्लोजर (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग)|जो संदर्भ द्वारा पारित (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग)]] किए गए हैं या स्थानीय चर पर जिनका अधिकार है; ऐसी स्थितियों में <code>Thread.VolatileRead</code> और <code>Thread.VolatileWrite</code> उपयोग करना चाहिए।<ref name="Albahari"/>


वास्तव में ये विधियाँ सामान्यतः C # कंपाइलर, JIT कंपाइलर या स्वयं CPU द्वारा किए गए कुछ अनुकूलन को अक्षम कर देती हैं। <code>Thread.VolatileRead</code>द्वारा प्रदान की गई गारंटी  और <code>Thread.VolatileWrite</code> द्वारा प्रदान की गई गारंटी <code>volatile</code> कीवर्ड का सुपरसेट है: आधा फेंस उत्पन्न करने के स्थान पर (अर्थात अधिग्रहण-फेंस केवल निर्देश पुनर्व्यवस्था और कैचिंग को रोकता है जो इससे पहले आता है), <code>VolatileRead</code> और <code>VolatileWrite</code> पूर्ण फेंस उत्पन्न करते हैं जो दोनों दिशाओं में उस क्षेत्र के निर्देश पुनर्क्रमण और कैचिंग को रोकता है।<ref name="Albahari"/> ये उपाय इस प्रकार कार्य करते हैं:<ref>{{cite book |last1=Richter |first1=Jeffrey |title=सीएलआर के माध्यम से सी#|url=https://archive.org/details/clrviac00rich_000 |url-access=limited |publisher=Microsoft Press |date=February 11, 2010 |pages=[https://archive.org/details/clrviac00rich_000/page/n814 797]–803 |chapter=Chapter 28: Primitive Thread Synchronization Constructs |isbn=978-0-7356-2704-8}}</ref>
वास्तव में ये विधियाँ सामान्यतः C # कंपाइलर, JIT कंपाइलर या स्वयं CPU द्वारा किए गए कुछ अनुकूलन को अक्षम कर देती हैं। <code>Thread.VolatileRead</code>द्वारा प्रदान की गई गारंटी  और <code>Thread.VolatileWrite</code> द्वारा प्रदान की गई गारंटी <code>volatile</code> संकेतशब्द का सुपरसेट है: आधा फेंस उत्पन्न करने के स्थान पर (अर्थात अधिग्रहण-फेंस केवल निर्देश पुनर्व्यवस्था और कैचिंग को रोकता है जो इससे पहले आता है), <code>VolatileRead</code> और <code>VolatileWrite</code> पूर्ण फेंस उत्पन्न करते हैं जो दोनों दिशाओं में उस क्षेत्र के निर्देश पुनर्क्रमण और कैचिंग को रोकता है।<ref name="Albahari"/> ये उपाय इस प्रकार कार्य करते हैं:<ref>{{cite book |last1=Richter |first1=Jeffrey |title=सीएलआर के माध्यम से सी#|url=https://archive.org/details/clrviac00rich_000 |url-access=limited |publisher=Microsoft Press |date=February 11, 2010 |pages=[https://archive.org/details/clrviac00rich_000/page/n814 797]–803 |chapter=Chapter 28: Primitive Thread Synchronization Constructs |isbn=978-0-7356-2704-8}}</ref>
* <code>Thread.VolatileWrite</code> विधि फ़ील्ड में मान को कॉल के बिंदु पर लिखे जाने के लिए बाध्य करती है। इसके अतिरिक्त किसी भी पुराने प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर को कॉल करने से पहले <code>VolatileWrite</code>होना चाहिए और किसी भी बाद के प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर कॉल के बाद होने चाहिए।
* <code>Thread.VolatileWrite</code> विधि फ़ील्ड में मान को कॉल के बिंदु पर लिखे जाने के लिए बाध्य करती है। इसके अतिरिक्त किसी भी पुराने प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर को कॉल करने से पहले <code>VolatileWrite</code>होना चाहिए और किसी भी बाद के प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर कॉल के बाद होने चाहिए।
* <code>Thread.VolatileRead</code> विधि कॉल के बिंदु पर फ़ील्ड में मान को पढ़ने के लिए बाध्य करती है। इसके अतिरिक्त किसी भी पुराने प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर को कॉल करने से पहले <code>VolatileRead</code> होना चाहिए और किसी भी बाद के प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर कॉल के बाद होने चाहिए। <code>Thread.VolatileRead</code> और <code>Thread.VolatileWrite</code> विधियाँ कॉल करके एक पूर्ण फेंस उत्पन्न करती हैं तथा <code>Thread.MemoryBarrier</code> विधि मेमोरी बैरियर का निर्माण करती है जो दोनों दिशाओं में काम करती है। ऊपर दिए गए पूर्ण फेंस का उपयोग करने के लिए प्रेरणाओं के अतिरिक्त एक संभावित समस्या <code>volatile</code> द्वारा उत्पन्न एक पूर्ण फेंस का उपयोग करके हल किया गया कीवर्ड <code>Thread.MemoryBarrier</code> इस प्रकार है: आधा फेंस की असममित प्रकृति के कारण <code>volatile</code> पढ़ने के निर्देश के पश्चात लेखन निर्देश के साथ फ़ील्ड में अभी भी संकलक द्वारा निष्पादन आदेश स्वैप किया जा सकता है। क्योंकि पूर्ण फेंस सममित हैं एवं <code>Thread.MemoryBarrier</code>उपयोग करते समय यह कोई समस्या नहीं है। <ref name="Albahari"/>
* <code>Thread.VolatileRead</code> विधि कॉल के बिंदु पर फ़ील्ड में मान को पढ़ने के लिए बाध्य करती है। इसके अतिरिक्त किसी भी पुराने प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर को कॉल करने से पहले <code>VolatileRead</code> होना चाहिए और किसी भी बाद के प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर कॉल के बाद होने चाहिए। <code>Thread.VolatileRead</code> और <code>Thread.VolatileWrite</code> विधियाँ कॉल करके एक पूर्ण फेंस उत्पन्न करती हैं तथा <code>Thread.MemoryBarrier</code> विधि मेमोरी बैरियर का निर्माण करती है जो दोनों दिशाओं में काम करती है। ऊपर दिए गए पूर्ण फेंस का उपयोग करने के लिए प्रेरणाओं के अतिरिक्त एक संभावित समस्या <code>volatile</code> द्वारा उत्पन्न एक पूर्ण फेंस का उपयोग करके हल किया गया संकेतशब्द <code>Thread.MemoryBarrier</code> इस प्रकार है: आधा फेंस की असममित प्रकृति के कारण <code>volatile</code> पढ़ने के निर्देश के पश्चात लेखन निर्देश के साथ फ़ील्ड में अभी भी संकलक द्वारा निष्पादन आदेश स्वैप किया जा सकता है क्योंकि पूर्ण फेंस सममित हैं एवं <code>Thread.MemoryBarrier</code>उपयोग करते समय यह कोई समस्या नहीं है। <ref name="Albahari"/>


== फोरट्रान में ==
== फोरट्रान में ==
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write(*,*) i*i  ! Loads the variable i twice from memory and multiplies those values
write(*,*) i*i  ! Loads the variable i twice from memory and multiplies those values
</syntaxhighlight>
</syntaxhighlight>
सदैव VOLATILE की मेमोरी में ड्रिलिंग करके फोरट्रान कंपाइलर को पढ़ने या लिखने के लिए वोलेटाइल को पुनः व्यवस्थित करने से रोक दिया जाता है। यह इस थ्रेड में की गई अन्य थ्रेड और इसके विपरीत क्रियाओं को दिखाई देता है।<ref>{{cite web
वोलाटाइल की मेमोरी में सदैव "ड्रिलिंग डाउन" करने से फोरट्रान कंपाइलर द्वारा वोलाटाइल्स को पढ़ने या लिखने के क्रम को फिर से व्यवस्थित करने से रोक दिया जाता है। यह और इसके विपरीत इस थ्रेड में की गई अन्य थ्रेड क्रियाओं को यह दिखाई देता है।<ref>{{cite web
|url=https://software.intel.com/en-us/forums/intel-moderncode-for-parallel-architectures/topic/279191
|url=https://software.intel.com/en-us/forums/intel-moderncode-for-parallel-architectures/topic/279191
|title=फोरट्रान में अस्थिर और साझा सरणी|website=Intel.com}}</ref>
|title=फोरट्रान में अस्थिर और साझा सरणी|website=Intel.com}}</ref>
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*[http://www.adaic.com/standards/05rm/html/RM-C-6.html Ada Reference Manual C.6: Shared Variable Control]
*[http://www.adaic.com/standards/05rm/html/RM-C-6.html Ada Reference Manual C.6: Shared Variable Control]
*[https://web.archive.org/web/20160304053622/https://www.kernel.org/doc/Documentation/volatile-considered-harmful.txt Linux kernel: volatile-considered-harmful]
*[https://web.archive.org/web/20160304053622/https://www.kernel.org/doc/Documentation/volatile-considered-harmful.txt Linux kernel: volatile-considered-harmful]
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Latest revision as of 14:31, 15 June 2023

कंप्यूटर प्रोग्रामिंग में वोलेटाइल का अर्थ कोड के अनियंत्रित होने व समय के साथ उनके मूल्य के परिवर्तित होने की संभावना है। वोलेटाइल का कार्य कॉलिंग परिपाटियों के भीतर निहितार्थ है और यह चरों को कैसे संग्रहण, अभिगम और और कैच किया जाय इस पर भी प्रभाव डालता है।

C (प्रोग्रामिंग भाषा ), C++, C# और Java (जावा) प्रोग्रामिंग भाषा में वोलेटाइल संकेतशब्द (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग) इंगित करता है कि वैल्यू (कंप्यूटर विज्ञान) भिन्न-भिन्न एक्सेस के मध्य परिवर्तित हो सकती है भले ही यह संशोधित प्रतीत न हो। यह संकेतशब्द अनुकूलन संकलक को बाद के रीड्स या राइट्स को इसके अनुकूल होने से रोकता है और इस प्रकार अशुद्ध रूप से पुराने मान का पुन: उपयोग करता है या राइट्स को छोड़ देता है। वोलेटाइल मान मुख्य रूप से हार्डवेयर एक्सेस (मेमोरी-मैप्ड I/O) में उत्पन्न होते हैं जहां मेमोरी से पढ़ने या लिखने का उपयोग परिधीय उपकरणों (संगणक के साथ जुड़े उपकरण) के साथ संवाद करने के लिए किया जाता है और जहां थ्रेड (कंप्यूटिंग) में अलग थ्रेड ने मान को संशोधित किया हो।

सामान्य संकेत शब्द होने के उपरांत volatileका व्यवहार प्रोग्रामिंग भाषाओं के मध्य महत्वपूर्ण रूप से भिन्न है और त्रुटिपूर्ण समझा जाता है। C और C ++ में यह एक प्रकार का टाइप क्वालीफायर है जैसे constऔर डेटा एक प्रकार की संपत्ति है। इसके अतिरिक्त C और C ++ में यह अधिकांश थ्रेडिंग परिदृश्यों में काम नहीं करता है और इसका उपयोग निराशाजनक होता है। Java और C # में यह चर (कंप्यूटर विज्ञान) की संपत्ति है और इंगित करता है कि वस्तु (कंप्यूटर विज्ञान) जिसके लिए चर बाध्य है उत्परिवर्तित हो सकता है तथा विशेष रूप से थ्रेडिंग के लिए अभीष्ट है। D (प्रोग्रामिंग भाषा) प्रोग्रामिंग भाषा में थ्रेडिंग उपयोग के लिए एक अलग संकेतशब्द shared होता है परन्तु कोई भी volatile संकेतशब्द उपलब्ध नहीं है।

C और C ++ में

C और C ++ में volatile संकेतशब्द का निम्नलिखित उद्देश्य था[1]

  • मेमोरी-मैप्ड I/O उपकरणों तक पहुंच की अनुमति देना।
  • setjmp और longjmp के मध्य चरों के उपयोग की अनुमति देना।
  • sig_atomic_t सिग्नल हैंडलर में चरों के उपयोग की अनुमति देना।

जबकि C और C ++ दोनों के द्वारा अभिप्रेत C मानक यह व्यक्त करने में विफल रहते हैं कि volatile सिमेंटिक्स लवल्यू को संदर्भित करता है, संदर्भित वस्तु को नहीं। संबंधित दोष रिपोर्ट DR 476 (C11 तक) अभी भी C17 (C मानक संशोधन) के साथ समीक्षाधीन है।[2]

volatile चरों पर संचालन परमाणु संचालन नहीं होता हैं और न ही वे थ्रेडिंग के लिए उचित होते है जोकि पहले संबंध स्थापित करते हैं। यह प्रासंगिक मानकों (C, C++, POSIX, WIN32) में निर्दिष्ट है[1]और वोलेटाइल चर उपलब्ध कार्यान्वयन के विशाल बहुमत में थ्रेडसेफ नहीं हैं। इस प्रकार volatile का उपयोग पोर्टेबल सिंक्रनाइज़ेशन तंत्र के रूप में संकेतशब्द को कई C/C ++ समूहों द्वारा हतोसात्हित किया जाता है।[3][4][5]


C में मेमोरी-मैप किए गए I/O का उदाहरण

इस उदाहरण में कोडfoo में संग्रहीत मान 0 को सेट करता है तथा यह तब तक पोल (कंप्यूटर विज्ञान) आरम्भ करता है जब तक कि इसे परिवर्तित होने तक बार-बार 255 मूल्य नहीं मिलता:

static int foo;

void bar(void) {
    foo = 0;

    while (foo != 255)
         ;
}

ऑप्टिमाइज़िंग कंपाइलर इस बात का ध्यान रखता है कि कोई अन्य कोड संभवतः संग्रहीत मान foo को परिवर्तित नहीं कर सकता है और मानता है कि यह 0 हर समय बराबर रहेगा। इसलिए कंपाइलर फ़ंक्शन बॉडी को इसके समान अनंत लूप से प्रतिस्थापित कर देता है:

void bar_optimized(void) {
    foo = 0;

    while (true)
         ;
}

जबकि foo ऐसे स्थान का प्रतिनिधित्व कर सकता है जिसे किसी भी समय कंप्यूटर सिस्टम के अन्य तत्वों द्वारा परिवर्तित किया जा सकता है, जैसे कि CPU से जुड़े उपकरण का हार्डवेयर रजिस्टर। उपरोक्त कोड ऐसे परिवर्तन का कभी पता नहीं लगाएगा; volatile संकेतशब्द के बिना कंपाइलर मानता है कि वर्तमान प्रोग्राम सिस्टम का एकमात्र भाग है जो मूल्य को परिवर्तित सकता है (जो अब तक की सबसे सामान्य स्थिति है)।

ऊपर के रूप में कोड को अनुकूलित करने से संकलक को रोकने के लिए volatile संकेतशब्द प्रयोग किया जाता है:

static volatile int foo;

void bar (void) {
    foo = 0;

    while (foo != 255)
        ;
}

इस संशोधन के साथ लूप की स्थिति को अनुकूलित नहीं किया जाएगा और जब यह होता है तो सिस्टम परिवर्तन का पता लगाएगा।

सामान्य रूप से प्लेटफ़ॉर्म परस्मृति बाधा संचालन उपलब्ध होते हैं (जो C++11 में उजागर होते हैं) जिन्हें वोलेटाइल के अतिरिक्त प्राथमिकता दी जानी चाहिए क्योंकि वे कंपाइलर को उन्नत अनुकूलन करने की अनुमति देते हैं और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वे बहु-थ्रेडेड परिदृश्यों में सही व्यवहार की गारंटी देते हैं; न तो C विनिर्देश (C 11 से पहले) और न ही C ++ विनिर्देश (C ++ 11 से पहले) बहु-थ्रेडेड मेमोरी मॉडल निर्दिष्ट करता है इसलिए वोलेटाइल ओएस/कंपाइलर/सीपीयू में निश्चित रूप से व्यवहार नहीं कर सकता है।[6]

C में अनुकूलन तुलना

निम्नलिखित C कार्यक्रम और साथ में असेंबलर भाषा अंश प्रदर्शित करते हैं कि कैसे volatile संकेतशब्द कंपाइलर के आउटपुट को प्रभावित करता है। इस स्थिति में संकलक GNU संकलक संग्रह था।

असेंबली कोड का अवलोकन करते समय यह स्पष्ट रूप से दिखाई देता है कि वोलेटाइल वस्तुओं से उत्पन्न कोड अधिक क्रियात्मक है जिससे इसकी प्रकृति अधिक लंबी हो जाती है जिससे volatile वस्तुओं की पूर्ति हो सकती है। volatile संकेतशब्द संकलक को वोलेटाइल वस्तुओं से जुड़े कोड पर अनुकूलन करने से रोकता है इस प्रकार यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक वोलेटाइल चर असाइनमेंट और रीड के पास एक समान मेमोरी एक्सेस हो। volatile के बिना संकेतशब्द संकलक जानता है कि चर को प्रत्येक उपयोग पर मेमोरी से पुनः पढ़ने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि किसी अन्य थ्रेड या प्रक्रिया से इसकी मेमोरी स्थिति पर कोई अधिकार नहीं होना चाहिए।


C ++ 11

C++11 ISO मानक के अनुसार वोलेटाइल संकेतशब्द मात्र हार्डवेयर एक्सेस के लिए उपयोग के लिए है; इंटर-थ्रेड संचार के लिए इसका उपयोग न करें। इंटर-थ्रेड संचार के लिए मानक पुस्तकालय std::atomic<T> टेम्पलेट्स प्रदान करता है ।[7]


जावा (Java) में

जावा प्रोग्रामिंग भाषा में भी volatile संकेतशब्द है परन्तु इसका उपयोग कुछ विभिन्न उद्देश्य के लिए किया जाता है। जब किसी क्षेत्र में लागू किया जाता है तो जावा क्वालीफायर volatile निम्नलिखित गारंटी प्रदान करता है:

  • जावा के सभी संस्करणों में सभी वोलेटाइल चरों के पढ़ने और लिखने पर एक वैश्विक क्रम है (वोलेटाइल पर यह वैश्विक क्रम बड़े तुल्यकालन क्रम पर आंशिक क्रम है (जो सभी तुल्यकालन क्रियाओं पर कुल क्रम है))। इसका तात्पर्य है कि प्रत्येक थ्रेड (कंप्यूटर विज्ञान) वोलेटाइल क्षेत्र तक पहुँचने से पहले कैच मान का उपयोग करने के स्थान पर (संभावित रूप से) जारी रखने से पहले अपने वर्तमान मूल्य को पढ़ेगा। (जबकि नियमित पढ़ने और लिखने के साथ वोलेटाइल पढ़ने और लिखने के सापेक्ष क्रम के विषय में कोई गारंटी नहीं है जिसका अर्थ है कि यह सामान्य रूप से उपयोगी थ्रेडिंग निर्माण नहीं है।)
  • जावा 5 या उसके बाद के वोलेटाइल पढ़ते है और लिखते है तथा म्यूटेक्स को प्राप्त करने और जारी करने की तरह पूर्व-संबंध स्थापित करता है।[8][9]

volatile का उपयोग करते हुए लॉक (कंप्यूटर विज्ञान) से तीव्र हो सकता है परन्तु यह जावा 5 से पूर्व कुछ स्थितियों में काम नहीं करेगा।[10] जावा 5 में वोलेटाइल स्थितियों की श्रेणी का विस्तार किया गया था; विशेष रूप से डबल-चेक लॉकिंग अब सही प्रकार से काम करती है।[11]

C# में

C# (प्रोग्रामिंग भाषा) में volatile यह सुनिश्चित करता है कि फ़ील्ड तक पहुँचने वाला कोड कुछ थ्रेड-असुरक्षित अनुकूलन के अधीन नहीं है जो कि कंपाइलर, सीएलआर या हार्डवेयर द्वारा किया जा सकता है। जब volatileक्षेत्र चिह्नित किया जाता है तब कंपाइलर को उसके चारों ओर मेमोरी बैरियर या फेंस उत्पन्न करने का निर्देश दिया जाता है जो निर्देश रीऑर्डरिंग या फ़ील्ड से बंधी कैचिंग को रोकता है। पढ़ते समय volatile फ़ील्ड, कंपाइलर धिग्रहण-फेंस उत्पन्न करता है जो अन्य थ्रेड्स सहित फ़ील्ड को फेंस के स्थानांतरित होने से पहले पढ़ने और लिखने से रोकता है। volatile क्षेत्र को लिखते समय संकलक रिलीज-फेंस उत्पन्न करता है; यह फेंस, फेंस के पश्चात अन्य को पढ़ने और लिखने से रोकता है।[12]

केवल निम्न प्रकारों को volatile चिह्नित किया जा सकता है: सभी संदर्भ प्रकार, Single, Boolean, Byte, SByte, Int16, UInt16, Int32, UInt32, Char, और सभी प्रगणित प्रकार एक अंतर्निहित प्रकार के साथ Byte, SByte, Int16, UInt16, Int32, या UInt32[13] (इसमें वैल्यू स्ट्रक्चर्स के साथ ही मूल प्रकार Double, Int64, UInt64 और Decimalसम्मिलित नहीं हैं)।

volatile संकेतशब्द का उपयोग उन क्षेत्रों का समर्थन नहीं करता है जो जो संदर्भ द्वारा पारित (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग) किए गए हैं या स्थानीय चर पर जिनका अधिकार है; ऐसी स्थितियों में Thread.VolatileRead और Thread.VolatileWrite उपयोग करना चाहिए।[12]

वास्तव में ये विधियाँ सामान्यतः C # कंपाइलर, JIT कंपाइलर या स्वयं CPU द्वारा किए गए कुछ अनुकूलन को अक्षम कर देती हैं। Thread.VolatileReadद्वारा प्रदान की गई गारंटी और Thread.VolatileWrite द्वारा प्रदान की गई गारंटी volatile संकेतशब्द का सुपरसेट है: आधा फेंस उत्पन्न करने के स्थान पर (अर्थात अधिग्रहण-फेंस केवल निर्देश पुनर्व्यवस्था और कैचिंग को रोकता है जो इससे पहले आता है), VolatileRead और VolatileWrite पूर्ण फेंस उत्पन्न करते हैं जो दोनों दिशाओं में उस क्षेत्र के निर्देश पुनर्क्रमण और कैचिंग को रोकता है।[12] ये उपाय इस प्रकार कार्य करते हैं:[14]

  • Thread.VolatileWrite विधि फ़ील्ड में मान को कॉल के बिंदु पर लिखे जाने के लिए बाध्य करती है। इसके अतिरिक्त किसी भी पुराने प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर को कॉल करने से पहले VolatileWriteहोना चाहिए और किसी भी बाद के प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर कॉल के बाद होने चाहिए।
  • Thread.VolatileRead विधि कॉल के बिंदु पर फ़ील्ड में मान को पढ़ने के लिए बाध्य करती है। इसके अतिरिक्त किसी भी पुराने प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर को कॉल करने से पहले VolatileRead होना चाहिए और किसी भी बाद के प्रोग्राम-ऑर्डर लोड और स्टोर कॉल के बाद होने चाहिए। Thread.VolatileRead और Thread.VolatileWrite विधियाँ कॉल करके एक पूर्ण फेंस उत्पन्न करती हैं तथा Thread.MemoryBarrier विधि मेमोरी बैरियर का निर्माण करती है जो दोनों दिशाओं में काम करती है। ऊपर दिए गए पूर्ण फेंस का उपयोग करने के लिए प्रेरणाओं के अतिरिक्त एक संभावित समस्या volatile द्वारा उत्पन्न एक पूर्ण फेंस का उपयोग करके हल किया गया संकेतशब्द Thread.MemoryBarrier इस प्रकार है: आधा फेंस की असममित प्रकृति के कारण volatile पढ़ने के निर्देश के पश्चात लेखन निर्देश के साथ फ़ील्ड में अभी भी संकलक द्वारा निष्पादन आदेश स्वैप किया जा सकता है क्योंकि पूर्ण फेंस सममित हैं एवं Thread.MemoryBarrierउपयोग करते समय यह कोई समस्या नहीं है। [12]

फोरट्रान में

VOLATILE फोरट्रान 2003 मानक का भाग है[15] जबकि पहले के संस्करण ने इसे विस्तार के रूप में समर्थित किया था। सभी volatileचर बनाना किसी फ़ंक्शन में अलियासिंग (कंप्यूटिंग) संबंधित बग खोजने में भी उपयोगी है।

integer, volatile :: i ! When not defined volatile the following two lines of code are identical
write(*,*) i**2  ! Loads the variable i once from memory and multiplies that value times itself
write(*,*) i*i   ! Loads the variable i twice from memory and multiplies those values

वोलाटाइल की मेमोरी में सदैव "ड्रिलिंग डाउन" करने से फोरट्रान कंपाइलर द्वारा वोलाटाइल्स को पढ़ने या लिखने के क्रम को फिर से व्यवस्थित करने से रोक दिया जाता है। यह और इसके विपरीत इस थ्रेड में की गई अन्य थ्रेड क्रियाओं को यह दिखाई देता है।[16]

वोलेटाइल का उपयोग अनुकूलन को कम करता है और रोक भी सकता है।[17]


संदर्भ

  1. 1.0 1.1 "सी++ मानक समिति पर प्रकाशन".
  2. Clarification Request Summary for C11. Version 1.13, October 2017.
  3. "विज़ुअल सी ++ में वाष्पशील कीवर्ड". Microsoft MSDN.
  4. "Linux Kernel Documentation – Why the "volatile" type class should not be used". kernel.org.
  5. Scott Meyers; Andrei Alexandrescu (2004). "सी++ और डबल-चेक्ड लॉकिंग के खतरे" (PDF). DDJ.
  6. Jeremy Andrews (2007). "Linux: Volatile Superstition". kerneltrap.org. Archived from the original on 2010-06-20. Retrieved Jan 9, 2011.
  7. "अस्थिर (सी ++)". Microsoft MSDN.
  8. Section 17.4.4: Synchronization Order "The Java® Language Specification, Java SE 7 Edition". Oracle Corporation. 2013. Retrieved 2013-05-12.
  9. "Java Concurrency: Understanding the 'Volatile' Keyword". dzone.com. 2021-03-08. Archived from the original on 2021-05-09. Retrieved 2021-05-09.
  10. Jeremy Manson; Brian Goetz (February 2004). "JSR 133 (Java Memory Model) FAQ". Archived from the original on 2021-05-09. Retrieved 2019-11-05.
  11. Neil Coffey. "Double-checked Locking (DCL) and how to fix it". Javamex. Retrieved 2009-09-19.
  12. 12.0 12.1 12.2 12.3 Albahari, Joseph. "Part 4: Advanced Threading". Threading in C#. O'Reilly Media. Archived from the original on 12 December 2019. Retrieved 9 December 2019.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  13. Richter, Jeffrey (February 11, 2010). "Chapter 7: Constants and Fields". सीएलआर के माध्यम से सी#. Microsoft Press. pp. 183. ISBN 978-0-7356-2704-8.
  14. Richter, Jeffrey (February 11, 2010). "Chapter 28: Primitive Thread Synchronization Constructs". सीएलआर के माध्यम से सी#. Microsoft Press. pp. 797–803. ISBN 978-0-7356-2704-8.
  15. "वाष्पशील विशेषता और कथन". Cray. Archived from the original on 2018-01-23. Retrieved 2016-04-22.
  16. "फोरट्रान में अस्थिर और साझा सरणी". Intel.com.
  17. "परिवर्तनशील". Oracle.com.


बाहरी संबंध