volatile关键字

  volatile是c语言的修饰符。一个定义为volatile的变量是指这变量会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设该变量的值。

编译器什么时候会假设变量的值?当读取一个变量时,为提高读取速度,编译器优化时有时会把变量的值读取到一个寄存器中;以后再

取该变量的值时,就直接从寄存器中取值。

  volatile声明的变量却不会这样,而是每次都存取原始内存地址。

  (在嵌入式开发中,同硬件、中断、RTOS等打交道时都需要使用volatile变量)

遇到volatile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。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int x = 100;
    int a = x;
    printf("x = %d
", a);

    //汇编语句中改变内存中x的值,但编译器并不知道
    __asm
    {
        mov dword ptr[ebp - 4], 10h
    }
    int b = x;
    printf("x = %d
", b);
    getchar();
    return 0;
}

上面代码,在debug版本(无优化)中输出为:

x=100

x=16

在release版本(有优化)中输出为:

x=100

x=100

这表示在release版本下,编译器对代码进行了优化,第一次读取了x的值,第二次没有更新x的取值,造成了错误的输出。

如果使用了volatile关键字,输出结果会怎样?

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    volatile int x = 100;
    int a = x;
    printf("x = %d
", a);

    //汇编语句中改变内存中x的值,但编译器并不知道
    __asm
    {
        mov dword ptr[ebp - 4], 10h
    }
    int b = x;
    printf("x = %d
", b);
    getchar();
    return 0;
}

在debug和release版本下,输出都为:

x=100

x=16

这说明volatile让编译器直接存取了x的原始内存地址。

一般来说,volatile在以下几个地方使用:

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

2 多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile

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

面试例题:
1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。
可以。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。
可以。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));
}
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: 
int square(volatile int*ptr)
{
    int a;
    a = *ptr;
    return a*a;
}

}

原文地址:https://www.cnblogs.com/fengxing999/p/11142007.html