volatile关键字

　　volatile是c语言的修饰符。一个定义为volatile的变量是指这变量会被意想不到地改变，这样，编译器就不会去假设该变量的值。

编译器什么时候会假设变量的值？当读取一个变量时，为提高读取速度，编译器优化时有时会把变量的值读取到一个寄存器中；以后再

取该变量的值时，就直接从寄存器中取值。

  volatile声明的变量却不会这样，而是每次都存取原始内存地址。

　　(在嵌入式开发中，同硬件、中断、RTOS等打交道时都需要使用volatile变量)

遇到volatile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。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int x = 100;
    int a = x;
    printf("x = %d\n", a);

    //汇编语句中改变内存中x的值，但编译器并不知道
    __asm
    {
        mov dword ptr[ebp - 4], 10h
    }
    int b = x;
    printf("x = %d\n", b);
    getchar();
    return 0;
}

上面代码，在debug版本(无优化)中输出为：

x=100

x=16

在release版本（有优化）中输出为：

x=100

x=100

这表示在release版本下，编译器对代码进行了优化，第一次读取了x的值，第二次没有更新x的取值，造成了错误的输出。

如果使用了volatile关键字，输出结果会怎样？

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    volatile int x = 100;
    int a = x;
    printf("x = %d\n", a);

    //汇编语句中改变内存中x的值，但编译器并不知道
    __asm
    {
        mov dword ptr[ebp - 4], 10h
    }
    int b = x;
    printf("x = %d\n", b);
    getchar();
    return 0;
}

在debug和release版本下，输出都为：

x=100

x=16

这说明volatile让编译器直接存取了x的原始内存地址。

一般来说，volatile在以下几个地方使用：

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volatile说明，因为每次对它的读写都可能有不同意义

 

面试例题：
1）. 一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。
可以。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）. 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。
可以。一个例子是当一个中断服务子程序修改一个指向一个buffer的指针时。
3）. 下面的函数被用来计算某个整数的平方，它能实现预期设计目标吗？如果不能，试回答存在什么问题
int square(volatile int *ptr)
{
    return ((*ptr) * (*ptr));
}
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)//这里参数应该申明为引用，不然函数体里只会使用副本，外部没法更改
{
    int a,b;
    a = *ptr;
    b = *ptr;
    return a*b;
}

由于*ptr的值可能在两次取值语句之间发生改变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返回的不是你所期望的平方值！正确的代码如下： 
int square(volatile int*ptr)
{
    int a;
    a = *ptr;
    return a*a;
}

 

}