restrict和volatile的作用

每当看到这两个关键字,我都无比的头痛啊,当时看到理解了一下就明白了,但是在此遇到就忘记是怎么用的了,今天就索性写一写吧,好记性不如烂笔头呗,烂笔头不如存在网上。

restrict是c99引入的,关键字restrict只用于限定指针;该关键字用于告知编译器,所有修改该指针所指向内容的操作都是基于该指针的,即不存在其他进行修改操作的途径。也就是说他只是告诉编译器,这个指针所指向的内容,只有这个指针可以修改。但事实伤也许还有其他方法可以修改这个内容。他只是给编译器提供一个保证,以保证编译器可以优化涉及指针的内容。

C库中有两个函数可以从一个位置把字节复制到另一个位置。在C99标准下,它们的原型如下:
void * memcpy(void * restrict s1, const void * restrict s2, size_t n);
void * memove(void * s1, const void * s2, size_t n);
这两个函数均从s2指向的位置复制n字节数据到s1指向的位置,且均返回s1的值。两者之间的差别由关键字restrict造成,即memcpy()可以假定两个内存区域没有重叠。memmove()函数则不做这个假定,因此,复制过程类似于首先将所有字节复制到一个临时缓冲区,然后再复制到最终目的地。如果两个区域存在重叠时使用memcpy()会怎样?其行为是不可预知的,既可以正常工作,也可能失败。在不应该使用memcpy()时,编译器不会禁止使用memcpy()。因此,使用memcpy()时,您必须确保没有重叠区域。这是程序员的任务的一部分。
关键字restrict有两个读者。一个是编译器,它告诉编译器可以自由地做一些有关优化的假定。另一个读者是用户,他告诉用户仅使用满足restrict要求的参数。一般,编译器无法检查您是否遵循了这一限制,如果您蔑视它也就是在让自己冒险。
 
volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改,比如:操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量编译器对访问该变量的代码就不再进行优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。volatile的作用是作为指令关键字,确保本条指令不会因为编译器的优化而省略,且要求每次直接读值,简单的说就是防止编译器对代码进行优化。当要求使用volatile声明的变量的值的时候,系统总是重新从所在的内存读取数据,即使他前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立即被保存。
对于volatile类型的变量,系统每次用到他的时候都是直接从对应的内存当中提取,而不会利用cache当中的原有数值,以适应它的未知何时会发生的变化,系统对这种变量的处理不会做优化——显然也是因为它的数值随时都可能变化的情况。
使用地方:
一般说来,volatile用在如下的几个地方:
1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;(通过关中断实现)
2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;(禁止任务调度)
3、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;(只能依靠硬件的良好设计)
 
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