面試點:解讀關鍵字volatile
c語言面試題分析之一
一.volatile是什麼?
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。
二.編譯器優化是什麼意思?
int i = 5;
int a = i;
……int b = i;
編譯器發現兩次從i讀資料的**之間,並沒有對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;
三.哪些情況,改變了記憶體中變數的值,編譯器不知道?
1.多執行緒應用中被幾個任務共享的變數;
2.乙個中斷服務子程式中會訪問到的非自動變數;
3.並行裝置的硬體暫存器(如:狀態暫存器);
四.何時需要使用volatile這個關鍵字?
嵌入式系統程式設計師經常同硬體、中斷、rtos等等打交道,所用會經常要求定義為volatile型別的變數。
五.使用volatile帶來什麼好處?
volatile int ncount;
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。
六.3個經典的volatile問題
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). 可以是。例如對於唯讀的狀態暫存器而言,如果它僅僅是volatile型別,那麼它還是可能被意想不到的改變。但它還是const的時候,程式就不應該試圖去修改它
2). 可以是的。
儘管這種情況並不常見,但它還是可以。乙個例子就是:
當乙個中斷服務子程式企圖去修改乙個指向乙個buffer指標的時候。
3). 這段**可能有點惡作劇的味道。但它很好說明volatile型別引數的含義和作用。
這段**的目的是用來返指標*ptr所指向的值的平方,
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)
七.總結
1.使用volatile關鍵字修飾的變數,可以避免編譯器優化;
2.使用volatile關鍵字修飾的變數,每次都是重新讀取記憶體中的值,而不是使用儲存在暫存器裡的值了;
3.編譯器優化的做法是:
int i = 5;
int a = i;
……int b = i;
編譯器發現兩次從i讀資料的**之間,並沒有對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。
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