关于Volatile的解读

一直想看一看 volatile 的用法，之前就看过这种静态量是不会被编译器无意破坏的，但是一直没有搞彻底明白。

今天查看了大量前辈们的总结，自己又有了新的心得，写下此随笔来分享自己的心得。

最开始接触 volatile 是在STM32程序的 __IO 中，其中#define __IO  volatile

（下面一段来自维基百科对Volatile的解读）

volatile关键字用来阻止（伪）编译器认为的无法“被代码本身”改变的代码（变量/对象）进行优化。如在C语言中，

volatile关键字可以用来提醒编译器它后面所定义的变量随时有可能改变，因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候，都会直接从变量地址中读取数据。如果没有volatile关键字，则编译器可能优化读取和存储，可能暂时使用寄存器中的值，如果这个变量由别的程序更新了的话，将出现不一致的现象。

（上面一段来自维基百科对Volatile的解读）

在C语言中，编译器会根据你得代码进行优化，而 volatile 最直接的就是，告诉编译器不要优化这一个变量的运算过程。

（下面图片来自维基百科）

（上面图片来自维基百科）

在汇编下，可以很明确的看出使用Volatile后编译器不会让你的代码丢失。

先说下使用volatile的好处：

1.volatile允许除了程序以外的事件来改变它的内容，比如硬件直接改变。

2.每次读取volatile的内容都是直接访问该地址的内容，不是通过cache( 高速缓冲存储器)来访问。

稍稍解释一下：1.我们告诉编译器，volatile类型的变量的确可能被外部条件改变，比如硬件设备。

2.正常情况下，如果我们不加volatile的话，在共享地址区的变量程序并不知道它什么时候被改变，你读取的只可能是cache里面的变量，而这个变量可能是过时的变量。

3.（补充）私有地址里面的内容，程序可以直接访问

 

回到我们的截图内容

#define __IO  volatile

#define uint32_t  uisigned long

如果是(volatile unsigned long *) (0x1FFF7A10),再分解看(volatile unsigned long *)是一个为随硬件需要定义的一种地址，前面加上*指针，即直接指向改地址，整个定义#define CPU_Sn0，调用的时候直接向地址寄存器写内容就好了。这是内存机制的方便性，volatile是嵌入式系统开发发一个重要特点。

再将其展开来分析：(volatile unsigned long *) (0x1FFF7A10)的意思就是将0x1FFF7A10强制转化成volatile unsigned long的指针，然后赋给CPU_Sn0就是表达CPU_Sn0为指向地址的内容了。这里是通过内存寻址访问寄存器，可以进行读/写操作。

再通过这个volatile去分析，关键字volatile 确保本条指令不会因C 编译器的优化而被省略，且要求每次直接读值。例如用while((unsigned char *)0x1FFF7A10)时，有时系统可能不真正去读0x1FFF7A10的值，而是用第一次读出的值，如果这样，那这个循环可能是个死循环。用了volatile 则要求每次都去读0x1FFF7A10的实际值。那么它就是一个固定的指针，而char *p;是一个指针变量。

再在前面加一个 “*” ：则变成了变量，只不过这是一个地址固定的指针变量。