volatile的使用區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基本的問題。搞嵌入式的程序員經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所有這些都要求用到volatile變量。不懂得volatile的內(nèi)容將會帶來災(zāi)難。 有時在編譯代碼如果選用了優(yōu)化級別 -O2 和 -O3 ，會產(chǎn)生某些問題。例如，可能在爭奪硬件資源而陷入死循環(huán)，或者多個進程有些預(yù)想不到的行為。當遇到這些情況，你可能需要把有些變量定義為 volatile。 如果將一個變量定義為 volatile 則相當于告訴編譯器該變量可能隨時被改變，例如被操作系統(tǒng)或硬件所改變。因為帶有限定符 volatile 的變量可以在任何時刻改變，該變量的物理地址可能被頻繁地訪問。這就意味著編譯器不能對這些變量實現(xiàn)優(yōu)化，例如，將變量緩存到寄存器避免訪問內(nèi)存。 相反，如果一個變量未被定義成 volatile，則編譯器認為該變量不能在應(yīng)用程序之外改變。因此編譯器可對這種變量實行優(yōu)化。關(guān)鍵字 volatile也不能濫用，可能會產(chǎn)生錯誤，比如如下例子：
這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個volatile型參數(shù)，編譯器優(yōu)化代碼后將產(chǎn)生上表右邊的代碼。 由于*ptr的值可能被意想不到地該變，因此[r0]內(nèi)存單元內(nèi)的值可能是不同的。結(jié)果，這段代碼可能返不是你所期望的平方值！ 正確的代碼應(yīng)該如下：
當一個變量的值可能在應(yīng)用程序不知道的情況下可能改變其值，為了避免優(yōu)化帶來的問題，需要將其定義為 volatile 類型。當有以下情況時需要定義為 volatile 類型的變量： l 訪問內(nèi)存映射的外圍設(shè)備。 l 在不同的進程之間共用全局變量。 l 在中斷服務(wù)程序中訪問全局變量。 const的使用const int a; 前兩個的作用是一樣，a是一個常整型數(shù)。第三個意味著a是一個指向常整型數(shù)的指針（也就是，整型數(shù)是不可修改的，但指針可以）。第四個意思a是一個指向整型數(shù)的常指針（也就是說，指針指向的整型數(shù)是可以修改的，但指針是不可修改的）。最后一個意味著a是一個指向常整型數(shù)的常指針（也就是說，指針指向的整型數(shù)是不可修改的，同時指針也是不可修改的）。 即使不用關(guān)鍵字 const，也還是能很容易寫出功能正確的程序，那么我為什么還要如此看重關(guān)鍵字const呢？原因如下： l 關(guān)鍵字const的作用是為給讀你代碼的人傳達非常有用的信息，實際上，聲明一個參數(shù)為常量是為了告訴了用戶這個參數(shù)的應(yīng)用目的。 l 通過給優(yōu)化器一些附加的信息，使用關(guān)鍵字const也許能產(chǎn)生更緊湊的代碼。 l 合理地使用關(guān)鍵字const可以使編譯器很自然地保護那些不希望被改變的參數(shù)，防止其被無意的代碼修改。簡而言之，這樣可以減少bug的出現(xiàn)。 |
