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1、介绍
volatile是一个类型修饰符#xff08;type specifier#xff09;。它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。如果没有volatile#xff0c;基本上会导致这样的结果#xff1a;要么无法编写多线程程序#xff0c;要么编译器失去大量优化的机会。 …volatile
1、介绍
volatile是一个类型修饰符type specifier。它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。如果没有volatile基本上会导致这样的结果要么无法编写多线程程序要么编译器失去大量优化的机会。
2.一般用处
一般说来volatile用在如下的几个地方
1并行设备的硬件寄存器如状态寄存器
存储器映射的硬件寄存器通常也要加 voliate因为每次对它的读写都可能有不同意义。
例如假设要对一个设备进行初始化此设备的某一个寄存器为0xff800000。 int *output (unsigned int *)0xff800000;//定义一个IO端口 int init(void) { int i; for(i0;i 10;i){ *output i; } } 经过编译器优化后编译器认为前面循环半天都是废话对最后的结果毫无影响因为最终只是将output这个指针赋值为 9所以编译器最后给你编译编译的代码结果相当于 int init(void) { *output 9; } 如果你对此外部设备进行初始化的过程是必须是像上面代码一样顺序的对其赋值显然优化过程并不能达到目的。反之如果你不是对此端口反复写操作而是反复读操作其结果是一样的编译器在优化后也许你的代码对此地址的读操作只做了一次。然而从代码角度看是没有任何问题的。这时候就该使用volatile通知编译器这个变量是一个不稳定的在遇到此变量时候不要优化。
2中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile
当变量在触发某中断程序中修改而编译器判断主函数里面没有修改该变量因此可能只执行一次从内存到某寄存器的读操作而后每次只会从该寄存器中读取变量副本使得中断程序的操作被短路。
3多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile
在本次线程内, 当读取一个变量时编译器优化时有时会先把变量读取到一个寄存器中以后再取变量值时就直接从寄存器中取值当内存变量或寄存器变量在因别的线程等而改变了值该寄存器的值不会相应改变从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致 。
4存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明因为每次对它的读写都可能由不同意义 假设要对一个设备进行初始化此设备的某一个寄存器为0xff800000。for(i0;i 10;i) *output i;前面循环半天都是废话对最后的结果毫无影响因为最终只是将output这个指针赋值为9省略了对该硬件IO端口反复读的操作。
这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道所有这些都要求使用volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。
3.volatile 问题和总结
volatile 常见的几个面试题
1)一个参数既可以是const还可以是volatile吗
可以的例如只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。
2) 一个指针可以是volatile 吗 可以当一个中服务子程序修改一个指向buffer的指针时。
4.下面的函数有什么错误 int square(volatile intptr) { returnptr * *ptr; } 该程序的目的是用来返指针ptr指向值的平方但是由于ptr指向一个volatile型参数编译器将产生类似下面的代码 int square(volatile int*ptr) { int a,b; a *ptr; b *ptr; return a * b; } 由于*ptr的值可能被意想不到地该变因此a和b可能是不同的。结果这段代码可能返不是你所期望的平方值正确的代码如下 long square(volatile int*ptr) { int a; a *ptr; return a * a; } 注意频繁地使用volatile很可能会增加代码尺寸和降低性能,因此要合理的使用volatile。
总结
volatile 关键字是一种类型修饰符用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改。volatile 提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候都会直接从变量地址中读取数据。如 果没有 volatile 关键字则编译器可能优化读取和存储可能暂时使用寄存器中的值如果这个变量由别的程序更新了的话将出现不一致的现象。所以遇到这个关键字声明的变量编译器对访问该变量的代码就不再进行优化从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
