C C volatile型別限定符

volatile 限定符告知計算機，**（而不是變數所在的程式）可以改變該變數的值。

通常，它被用於硬體位址以及在其他程式或同時執行的執行緒中共享資料。

例如，乙個位址上可能儲存著當前的時鐘時間，無論程式做什麼，位址上的值都隨時間的變化而改變。或者乙個位址用於接受另一台計算機傳入的資訊。

volatile的語法和const一樣：

volatile int loc1; /* loc1 是乙個易變的位置 */ volatile int* ploc;

/* ploc 是乙個指向易變的位置的指標 */

以上**把loc1宣告為volatile變數，把ploc宣告為指向volatile變數的指標。

讀者可能認為volatile是個可有可無的概念，為何ansi委員把volatile關鍵字放入標準？原因是它涉及編譯器的優化。例如，假設有下面的**：

vall =x;
/* 一些不使用 x 的***/
val2　=　x

智慧型的（進行優化的）編譯器會注意到以上**使用了兩次 x，但並未改變它的值。於是編譯器把 x的值臨時儲存在暫存器中，然後在val2需要使用x時，才從暫存器中（而不是從原始記憶體位置上）讀取x的值，以節約時間。

這個過程被稱為快取記憶體（caching）。

通常，快取記憶體是個不錯的優化方案，但是如果一些其他**在以上兩條語句之間改變了x的值，就不能這樣優化了。

如果沒有volatile關鍵字，編譯器就不知道這種事情是否會發生。因此，為安全起見，編譯器不會進行快取記憶體。這是在 ansi 之前的情況。現在，如果宣告中沒有volatile關鍵字，編譯器會假定變數的值在使用過程中不變，然後再嘗試優化**。

可以同時用const和volatile限定乙個值。

例如，通常用const把硬體時鐘設定為程式不能更改的變數，但是可以通過**改變，這時用 volatile。只能在宣告中同時使用這兩個限定符，它們的順序不重要，如下所示：

volatile
const
int loc;
const
volatile
int* ploc;

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。

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

#include
void
main()
int b = i;
printf
("i = %d"
, b)
;}

然後，在 debug 版本模式執行程式，輸出結果如下：

i =
10i =
32

然後，在 release 版本模式執行程式，輸出結果如下：

i =
10i =
10

以下是引用的多執行緒程式設計：

volatile，臨界區和競爭條件

多執行緒程式中最簡單也是最常用的同步機制要算是mutex（互斥物件）了。乙個mutex只提供兩個基本操作：acquire和release。一旦某個執行緒呼叫了acquire，其他執行緒再呼叫acquire時就會被阻塞。當這個執行緒呼叫release後，剛才阻塞在acquire裡的執行緒中，會有乙個且僅有乙個被喚醒。換句話說，對於乙個給定的mutex，只有乙個執行緒可以在acquire和release呼叫之間獲取處理器時間。在acquire和release呼叫之間執行的**叫做臨界區（critical section）。（windows的用語可能會引起一點混亂，因為windows把mutex本身叫做臨界區，而windows的mutex實際上指程序間的mutex。如果把它們分別叫作執行緒mutex和程序mutex可能會好些。）

mutex是用來避免資料出現競爭條件。根據定義，所謂競爭條件就是這樣一種情況：多個執行緒對資料產生的作用要依賴於執行緒的排程順序的。當兩個執行緒競相訪問同一資料時，就會發生競爭條件。因為乙個執行緒可以在任意乙個時刻打斷其他執行緒，資料可能會被破壞或者被錯誤地解釋。因此，對資料的修改操作，以及有些情況下的訪問操作，必須用臨界區保護起來。在物件導向的程式設計中，這通常意味著你在乙個類的成員變數中儲存乙個mutex，然後在你訪問這個類的狀態時使用這個mutex。

多執行緒程式設計高手看了上面兩個段落，可能已經在打哈欠了，但是它們的目的只是提供乙個準備練習，我們現在要和volatile聯絡起來了。我們將把c++的型別和執行緒的語義作乙個對比。

在乙個臨界區以外，任意執行緒會在任何時間打斷別的執行緒；這是不受控制的，所以被多個執行緒訪問的變數容易被改得面目全非。這和volatile的原意[1]是一致的——所以需要用volatile來防止編譯器無意地快取這樣的變數。

在由乙個mutex限定的臨界區里，只有乙個執行緒可以進入。因此，在臨界區中執行的**有和單執行緒程式有相同的語義。被控制的變數不會再被意外改變——你可以去掉volatile修飾。

簡而言之，執行緒間共享的資料在臨界區之外是volatile的，而在臨界區之內則不是。

你通過對乙個mutex加鎖來進入乙個臨界區，然後你用const_cast去掉某個型別的volatile修飾，如果我們能成功地把這兩個操作放到一起，那麼我們就在c++型別系統和應用程式的執行緒語義建立起聯絡。這樣我們可以讓編譯器來幫我們檢測競爭條件。

C C volatile型別限定符

linux volatile型別限定符

ANSIC型別限定符

const 型別限定符

C C volatile型別限定符

linux volatile型別限定符

ANSIC型別限定符

const 型別限定符

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