《C语言 - 关键字volatile的作用》

前言:

编译器优化介绍:

 由于内存访问速度远不及CPU处理速度,为提高机器整体性能,在硬件上引入硬件高速缓存Cache,加速对内存的访问。另外在现代CPU中指令的执行并不一定严格按照顺序执行,没有相关性的指令可以乱序执行,以充分利用CPU的指令流水线,提高执行速度。以上是硬件级别的优化。

  软件一级的优化:一种是在编写代码时由程序员优化,另一种是由编译器进行优化。编译器优化常用的方法有:将内存变量缓存到寄存器;调整指令顺序充分利用CPU指令流水线,常见的是重新排序读写指令。

  编译器有一种技术叫做数据流分析,分析程序中的变量在哪里赋值、在哪里使用、在哪里失效,分析结果可以用于常量合并,常量传播等优化,进一步可以消除一些代码。但有时这些优化不是程序所需要的,这时可以用volatile关键字禁止做这些优化。

 

1.volatile的作用

  告诉编译器不要对该变量进行优化,即每次使用该变量时,都应该对变量的值重新读取,而不是使用保存在寄存器中的备份。因此该变量是很容易被改变的。

  volatile的几个例子:

  1.并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器)

  2.一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables) 

  3.多线程应用中被几个任务共享的变量 

 

2.volatile的应用场景

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voliate,因为每次对它的读写都可能有不同意义。

 

 

3..关于volatile的扩展

 一个参数既可以是const还可以是volatile吗?

   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。

 

一个指针可以是volatile 吗?

  是的。一个例子是当一个中服务子程序修改一个指向一个buffer的指针时。

 

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