关键字volatile和restrict

volatile

一、什么是volatile？什么是编译器优化

volatile是一个类型修饰符，它的主要作用是防止编译器进行优化。那么什么是编译器优化呢，我们看两个个例子：

例1：

x = 0x04;
x = 0x06;
x = 0x08;
对于硬件来说这是3条指令，依次执行，但是如果让编译器进行编译，则它会忽略前面两条语句，直接得到 x = 0x08；
int i = 5, j, k;
j = i;
k = i;
编译器进行编译时，由于i在第二条和第三条语句之间没有作为左值存在，所以第三条语句k=i；并没有真正到i所在的内存区域去取得i的值，而是直接取第二条语句保存在寄存器中的副本。

例2：

可见，所谓编译器优化就是假设了某个变量地址，而volatile的作用就是让编译器不去假设变量的值，每次都到内存中小心的去访问变量值。

二、为什么要使用volatile。

尽管前面的例子告诉我们什么是编译器优化，但是编译器优化会产生错误么？如果不会，就不需要防止编译器优化了。

编译器优化是有可能产生错误的。因为上面提到，编译器优化后，对变量取值是有可能会取寄存器中的副本，但是在实际运行时，一些变量的值随时都有可能被一些未知的因素所改变。下面是几种变量的值会被改变，需要用到volatile的情况：

(1)并行设备的硬件寄存器

(2)一个中断子程序会用到的非自动变量

(3)多线程应用中被几个线程用到的共享变量

restrict

首先说明：restrict是c99的关键字，c89和c++均不支持。

restrict用于修饰指针，用来告诉编译器，该指针所指向的对象只能通过该指针访问，让编译器可以进行优化。

比如：

        int var = 5;
        int *restrict varp = &var;
        *varp = 10;   //此行不同
        *varp = 20;

编译器会直接优化为：

        int var = 5;
        int *restrict varp = &var;
        *varp = 20;//<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">*varp = 10;编译器不处理了。</span>

gcc好像需要改变编译器的优化等级（-O），才能实现上述功能。