volatile——C++关键字(转)

①一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变，这样，编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是，优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值，而不是使用保存在寄存器里的备份。(可以理解为每次使用该变量时都要从内存中读取,而不是从寄存器中读取)

关于优化：在单任务下，在一个函数体内，如果两次读取变量间语句没有对变量的值进行修改，那么编译器就会进行优化。由于寄存器速度快于RAM，所以一般会减少存取外部RAM。

②该变量的适用情况：

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

③实例

Example 1:

int i=10;
int a=i;
cout<<a<<endl;

 _asm       //通过内存地址修改变量i的值为80
{
   mov dword ptr[ebp-4],80             
}

int b=i;
cout<<b<<endl;

在VC下生存release版(注：Debug版不对代码进行优化)结果打印 10 10 

如果将i声明为volatile变量就能正确了(打印 10  80)。跟踪汇编代码可发现volatile是从内存中而不是寄存器中读取值的。

 

Example 2:

int s;

for(int i=0;i<10;i++)

for(int j=0;j<10;j++)

     for(int k=0;k<10;k++)

            s=5;

假设程序初衷是“拖时间”，那么将达不到要求(因为读取寄存器的速度很快)，编译器会将这三重循环优化为一条语句s=5;

如想实现可将变量s声明为 volatile。

 

Question:

1)一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。

2) 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。

3) 下面的函数有什么错误：

int square(volatile int *ptr)
{
     return *ptr * *ptr;
}

Answer:

1)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); 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。

3) 这段代码有点变态。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)
{
  int a,b;
  a = *ptr;
  b = *ptr;
  return a * b;
}

由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返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;
}