volatile 和 sig_atomic_t

http://blog.chinaunix.net/u1/41113/showart_494044.html

1).volatile

   影响编译器编译的结果,指出，volatile 变量是随时可能发生变化的，每次使用时都需要去内存里重新读取它的值,与volatile变量有关的运算，不要进行编译优化，以免出错，（VC++ 在产生release版可执行码时会进行编译优化，加volatile关键字的变量有关的运算，将不进行编译优化。）。 例如：

   volatile int i=10;

   int j = i;

   ...

   int k = i;

   volatile 告诉编译器i是随时可能发生变化的，每次使用它的时候必须从i的地址中读取，因而编译器生成的可执行码会重新从i的地址读取数据放在k中。 而优化做法是，由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作，它会自动把上次读的数据放在k中。而不是重新从i里面读。这样一来，如果i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错，所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问，不会出错。

   建议使用volatile变量的场所：

   (1) 并行设备的硬件寄存器

   (2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量（全局变量）

   (3) 多线程应用中被几个任务共享的变量

2).volatile和__volatile__:
 a. volatile是C语言定义的关键字，gcc为了需要又定义了__volatile__，它和
    volatile表达的是同一意思。
 b. volatile的本意是"易变的"，由于访问寄存器的速度快于访存，所以编译器一般
    都会作优化以减少访存。如果变量加上volatile修饰，则编译器就不会对此变量
    的读写操作进行优化，即不通过寄存器缓冲而直接访存。
 c. __asm__ __volatile__一起指示编译器不要改动优化后面的汇编语句。

3).sig_atomic_t:

   当把变量声明为该类型是，则会保证该变量在使用或赋值时， 无论是在32位还是64位的机器上都能保证操作是原子的， 它会根据机器的类型自动适应。

   今天看源代码时，看到sig_atomic_t这个类型，平时用得较少，平时一般是用int类型来代替。

   这个类型是定义在signal.h文件中。下面来说说这个类型。

   在处理信号(signal)的时候，有时对于一些变量的访问希望不会被中断，无论是硬件中 断还是软件中断，这就要求访问或改变这些变量需要在计算机的一条指令内完成。通常情况下，int类型的变量通常是原子访问的，也可以认为 sig_atomic_t就是int类型的数据，因为对这些变量要求一条指令完成，所以sig_atomic_t不可能是结构体，只会是数字类型。

   在linux里这样定义：

   typedef int __sig_atomic_t;

   另外gnu c的文档也说比int短的类型通常也是具有原子性的，例如short类型。同时，指针（地址）类型也一定是原子性的。 该类型在所有gnu c库支持的系统和支持posix的系统中都有定义。

注：关于int型是不是原子的操作，看下面的gnu文档

http://www.gnu.org/s/hello/manual/libc/Atomic-Types.html

24.4.7.2 Atomic Types

To avoid uncertainty about interrupting access to a variable, you can use a particular data type for which access is always atomic: sig_atomic_t. Reading and writing this data type is guaranteed to happen in a single instruction, so there's no way for a handler to run “in the middle” of an access.

The type sig_atomic_t is always an integer data type, but which one it is, and how many bits it contains, may vary from machine to machine.

— Data Type: sig_atomic_t

This is an integer data type. Objects of this type are always accessed atomically.

In practice, you can assume that int is atomic. You can also assume that pointer types are atomic; that is very convenient. Both of these assumptions are true on all of the machines that the GNU C library supports and on all POSIX systems we know of.