C C volatile關鍵字用法總結

2021-05-23 10:37:02 字數 2174 閱讀 6693

volatile關鍵字是一種型別修飾符,用它宣告的型別變數表示可以被某些編譯器未知的因素更改,比如

作業系統、硬體或者其它執行緒等。遇到這個關鍵字宣告的變數,編譯器對訪問該變數的**就不再進行

優化,從而可以提供對特殊位址的穩定訪問。

使用該關鍵字的例子如下:

int volatile nvint;

當要求使用volatile 宣告的變數的值的時候,系統總是重新從它所在的記憶體讀取資料,即使它前面的指令剛剛從該處讀取過資料。而且讀取的資料立刻被儲存。

例如:

volatile int i=10;

int a = i;

......        //其他**,並未明確告訴編譯器,對i進行過操作

int b = i;

volatile 指出 i是隨時可能發生變化的,每次使用它的時候必須從i的位址中讀取,因而編譯器生成的

彙編**會重新從i的位址讀取資料放在b中。而優化做法是,由於編譯器發現兩次從i讀資料的**之間

的**沒有對i進行過操作,它會自動把上次讀的資料放在b中。而不是重新從i裡面讀(volatile可以防止這種優化)。這樣以來,如果i是乙個暫存器變數或者表示乙個埠資料就容易出錯,所以說volatile可以保證對特殊位址的穩定訪問。

下面通過插入彙編**,測試有無volatile關鍵字,對程式最終**的影響:

首先建立乙個voltest.cpp檔案,輸入下面的**:

#include

void main()

int b = i;

printf("i= %d/n",b);}

然後,在除錯版本模式執行程式,輸出結果如下:

i = 10

i = 32

然後,在release版本模式執行程式,輸出結果如下:

i = 10

i = 10

輸出的結果明顯表明,release模式下,編譯器對**進行了優化,第二次沒有輸出正確的i值。

下面,我們把 i的宣告加上volatile關鍵字,看看有什麼變化:

#include

void main()

int b = i;

printf("i= %d/n",b);

}分別在除錯版本和release版本執行程式,輸出都是:

i = 10

i = 32

乙個定義為volatile的變數是說這變數可能會被意想不到地改變,這樣,編譯器就不會去假設這個變數

的值了。精確地說就是,優化器在用到這個變數時必須每次都小心地重新讀取這個變數的值(from

memory),而不是使用儲存在暫存器裡的備份。下面是volatile變數的幾個例子:

1) 並行裝置的硬體暫存器(如:狀態暫存器)

2) 乙個中斷服務子程式中會訪問到的非自動變數(non-automatic variables)

3) 多執行緒應用中被幾個任務共享的變數

這是區分c程式設計師和嵌入式系統程式設計師的最基本的問題。搞嵌入式的傢伙們經常同硬體、中斷、rtos等等打交道,所有這些都要求用到volatile變數。不懂得volatile的內容將會帶來災難。

稍微深究一下,看一下volatile完全的重要性:

1)乙個引數既可以是const還可以是volatile嗎?解釋為什麼。

2); 乙個指標可以是volatile 嗎?解釋為什麼。

3); 下面的函式有什麼錯誤:

int square(volatile int *ptr)

下面是答案:

1)是的。乙個例子是唯讀的狀態暫存器。它是volatile因為它可能被意想不到地改變。它是const因為程

序不應該試圖去修改它。

2); 是的。儘管這並不很常見。乙個例子是當乙個中服務子程式修該乙個指向乙個buffer的指標時。

3) 這段**有點**。這段**的目的是用來返指標*ptr指向值的平方,但是,由於*ptr指向乙個

volatile型引數,編譯器將產生類似下面的**:

int square(volatile int *ptr)

由於*ptr的值可能被意想不到地該變,因此a和b可能是不同的。結果,這段**可能返不是你所期望的

平方值!正確的**如下:

long square(volatile int *ptr)

c c volatile關鍵字詳解

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