C中的volatile用法

[編譯器的優化]

在本次執行緒內, 當讀取乙個變數時，為提高訪問速度，編譯器優化時有時會先把變數讀取到乙個暫存器中；以後，再取變數值時，就直接從暫存器中取值；當變數值在本執行緒裡改變時，會同時把變數的新值copy到該暫存器中，以便保持一致。

當變數在因別的執行緒等而改變了值，該暫存器的值不會相應改變，從而造成應用程式讀取的值和實際的變數值不一致。

當該暫存器在因別的執行緒等而改變了值，原變數的值不會改變，從而造成應用程式讀取的值和實際的變數值不一致。

volatile應該解釋為「直接訪問原始記憶體位址」比較合適，「易變的」這種解釋簡直有點誤導人。

例如：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：

並行裝置的硬體暫存器（如：狀態暫存器）

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

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。

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

C中的volatile用法

C 中volatile的用法

C中的volatile用法

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