102.volatile限定符

☀警告

volatile的确切含义与机器有关，只能通过阅读编译器文档来理解。要想让使用了volatile的程序在移植到新机器或新编译器后仍然有效，通常需要对该程序进行某些改变。

直接处理硬件的程序常常包含这样的数据元素，它们的值由程序直接控制之外的过程控制。例如，程序可能包含一个由系统时钟定时更新的变量。当对象的值可能在程序的控制或检测之外被改变时，应该将该对象声明为volatile。关键字volatile告诉编译器不应对这样的对象进行优化。（比如：操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量，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。）

当要求使用 volatile 声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。

volatile定义变量的值是易变的，每次用到这个变量的值的时候都要去重新读取这个变量的值，而不是读寄存器内的备份。多线程中被几个任务共享的变量需要定义为volatile类型。

1.volatile指针

volatile限定符的用法和const很相似，它起到对类型额外修饰的作用：

volatile int display_register;  // 该int值可能发生改变
volatile Task *curr_task;  // curr task指向一个volatile对象 
volatile int iax [max_size];  // iax的每个元素都是volatile 
volatile Screen bitmapBuf;  // bitmapBuf的每个成员都是volatile

const和volatile限定符互相没什么影响，某种类型可能既是const的也是volatile的，此时它同时具有二者的属性。

就像一个类可以定义const成员函数一样，它也可以将成员函数定义成volatile的。只有volatile的成员函数才能被volatile的对象调用。

const限定符和指针的相互作用，在volatile限定符和指针之间也存在类似的关系。我们可以声明volatile指针、指向volatile对象的指针以及指向volatile对象的volatile指针：

volatile int v; // v是一个volatile int 
int *volatile vip; // vip是一个volatile指针，它指向int
volatile int *ivp; // ivp是一个指针，它指向一个volatile int
volatile int *volatile vivp; // vivp是一个volatile指针，它指向一个volatile int 
int intv;

int *ip = &v;//错误：必须使用指向volatile的指针
ivp = &v; //正确：ivp是一个指向volatile的指针
vivp = &v;//正确：vivp是一个指向volatile的volatile指针
v = intv;//正确：可以把一个非volatile int赋给volatile int，但是不能把非volatile对象赋给一个volatile对象。
intv = v;//错误

●和const一样，我们只能将一个 volatile对象的地址（或者拷贝一个指向volatile类型的指针）赋给一个指向volatile的指针。同时，只有当某个引用是volatile的时，我们才能使用一个volatile对象初始化该引用。

●C++中一个有volatile标识符的类只能访问它接口的子集，一个由类的实现者控制的子集。用户只能用const_cast来获得对类型接口的完全访问。此外，volatile向const一样会从类传递到它的成员。

2.合成的拷贝对volatile对象无效

const和volatile的一个重要区别是我们不能使用合成的拷贝／移动构造函数及赋值运算符初始化volatile对象或从volatile对象赋值。合成的成员接受的形参类型是（非volatile)常量引用，显然我们不能把一个非volatile引用绑定到一个volatile对象上。

如果一个类希望拷贝、移动或赋值它的volatile对象，则该类必须自定义拷贝或移动操作。例如，我们可以将形参类型指定为const volatile引用，这样我们就能利用任意类型的Foo进行拷贝或赋值操作了：

class Foo
{
public:
	Foo(const volatile Foo&);//从一个volatile对象进行拷贝
	Foo& operator=(volatile const Foo&);//将一个volatile对象赋值给一个非volatile对象
	Foo& operator=(volatile const Foo&) volatile;//将一个volatile对象赋值给一个volatile对象
	//Foo类的剩余部分
};

尽管我们可以为volatile对象定义拷贝和赋值操作，但是一个更深层次的问题是拷贝volatile对象是否有意义呢？不同程序使用volatile的目的各不相同，对上述问题的同答与具体的使用目的密切相关。