说明:
volatile的作用是: 作为指令关键字,确保本条指令不会因编译器的优化而省略,且要求每次直接读值.
简单地说就是防止编译器对代码进行优化。
大致原因如下:
因为从寄存器取值比从内存取值快很多。
所以编译器它就觉得能优化,就把一个变量放在寄存器中。以后取这个变量就在寄存器取就行了。内存里那个数怎么变就无所谓了。
所以volatile的作用就是告诉编译器,别优化我这个变量。
举个例子:
int i =0 ; i=1; i=2; i=3; i=4; i=5;
编译器会觉得,你上面那些都是废话,最后优化后,只剩下:
int i =0; i=5;
volatile意思是“易变的”,让编译器不要动它,依然从内存中读取,不要进行任何优化。
一般说来,volatile用在如下的几个地方:
- 中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;
- 多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;
- 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有不同意义
场景:中断服务程序
1 static int i=0; 2 void main(void) 3 { 4 ... 5 while (1) 6 { 7 8 if (i) 9 dosomething(); 10 } 11 } 12 13 /* Interrupt service routine. */ 14 void ISR_2(void) 15 { 16 i=1; 17 }
程序的本意是希望ISR_2中断产生时,在main函数中调用dosomething函数,但是,由于编译器判断在main函数里面没有修改过i,因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”,导致dosomething永远也不会被调用。
如果将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化(肯定执行)。此例中i也应该如此说明。
一些问答:
1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。
答: 是的。一个例子是只读的状态寄存器。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?解释为什么。
答:是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中断服务子程序修改一个指向一个buffer的指针时。
3). 下面的函数被用来计算某个整数的平方,它能实现预期设计目标吗?如果不能,试回答存在什么问题:
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int square( volatile int *ptr) { return ((*ptr) * (*ptr)); } |
答案:
这段代码是个恶作剧。这段代码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
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int square( volatile int * &ptr) //这里参数应该申明为引用,不然函数体里只会使用副本,外部没法更改 { int a,b; a = *ptr; b = *ptr; return a*b; } |
由于*ptr的值可能在两次取值语句之间发生改变,因此a和b可能是不同的。结果,这段代码可能返回的不是你所期望的平方值!正确的代码如下:
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long square( volatile int *ptr) { int a; a = *ptr; return a*a; } |