C语言中的volatile关键字

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：

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

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：

long square(volatile int*ptr)
{
    int a;
    a = *ptr;
    return a*a;
}