C中的volatile用法

2021-06-16 22:43:40 字數 2153 閱讀 8261

volatile 影響編譯器編譯的結果,指出,volatile 變數是隨時可能發生變化的,與volatile變數有關的運算,不要進行編譯優化,以免出錯,(vc++ 在產生release版可執行碼時會進行編譯優化,加volatile關鍵字的變數有關的運算,將不進行編譯優化。)。 

例如: 

volatile int i=10; 

int j = i; 

... 

int k = i; 

volatile 告訴編譯器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,因而編譯器生成的可執行碼會重新從i的位址讀取資料放在k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k中。而不是重新從i裡面讀。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,不會出錯。

/**********************

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,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 

回答不出這個問題的人是不會被僱傭的。我認為這是區分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。假設被面試者正確地回答了這是問題(嗯,懷疑是否會是這樣),我將稍微深究一下,看一下這傢伙是不是直正懂得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因為程式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) 

位操作(bit manipulation)

//*********************

嵌入式程式設計中經常用到 volatile這個關鍵字,在網上查了下他的用法可以歸結為以下兩點:

一:告訴compiler不能做任何優化

比如要往某一位址送兩指令: 

int *ip =...; //裝置位址 

*ip = 1; //第乙個指令 

*ip = 2; //第二個指令 

以上程式compiler可能做優化而成: 

int *ip = ...; 

*ip = 2; 

結果第乙個指令丟失。如果用volatile, compiler就不允許做任何的優化,從而保證程式的原意: 

volatile int *ip = ...; 

*ip = 1; 

*ip = 2; 

即使你要compiler做優化,它也不會把兩次付值語句間化為一。它只能做其它的優化。這對device driver程式設計師很有用。

二:表示用volatile定義的變數會在程式外被改變,每次都必須從記憶體中讀取,而不能把他放在cache或暫存器中重複使用。

如   volatile char a;   

a=0; 

while(!a)   

doother(); 

如果沒有 volatile doother()不會被執行

**  

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