[产品应用] volatile 修饰符

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 楼主| juliestephen 发表于 2023-4-22 23:42 | 显示全部楼层 |阅读模式

register修饰符暗示编译程序相的变量将被频繁地使用,如果可能的话,应将其保存在CPU的寄存器中,以加快其存储速度。






  1. * Procedure for the assignment of structures, */   
  2. /* if the C compiler doesn't support this feature */   
  3. #ifdef NOSTRUCTASSIGN   
  4. memcpy (d, s, l)  
  5. {
  6.      register char *d;
  7.   register char *s;
  8.   register int i;
  9.   while (i--)   
  10.      *d++ = *s++;   
  11. }
  12.   #endif

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。这样以来,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。

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。

下面是volatile变量的几个例子:
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
回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、RTOS等等打交道,所有这些都要求用到volatile变量。不懂得volatile的内容将会带来灾难。假设被面试者正确地回答了这是问题(嗯,怀疑是否会是这样),我将稍微深究一下,看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
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:

[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]
  1. int square(volatile int *ptr)
  2. {
  3. return *ptr * *ptr;
  4. }


下面是答案:
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:

[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]
  1. int square(volatile int *ptr)
  2. {
  3. int a,b;
  4. a = *ptr;
  5. b = *ptr;
  6. return a * b;
  7. }


[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]

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:

[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]
  1. long square(volatile int *ptr)
  2. { int a;
  3. a = *ptr; return a * a; }





mollylawrence 发表于 2023-6-8 16:00 | 显示全部楼层
volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变
zerorobert 发表于 2023-6-8 22:11 | 显示全部楼层
使用volatile修饰符会增加内存的读写次数,从而降低程序的效率。
timfordlare 发表于 2023-6-8 22:58 | 显示全部楼层
一个对象的值可能会在编译器的控制或检测之外被改变时,例如一个被系统时钟更新的变量,那么对象应该声明成volatile。
saservice 发表于 2023-6-8 23:28 | 显示全部楼层
volatile的作用是作为指令关键字,确保本条指令不会因编译器的优化而省略,且要求每次直接读值。
chenjun89 发表于 2023-6-8 23:43 来自手机 | 显示全部楼层
在Linux系统中这个使用很频繁。
maqianqu 发表于 2023-6-10 09:39 | 显示全部楼层
使用volatile修饰符可以确保每次读取该变量的值时都是其当前最新的值。
 楼主| juliestephen 发表于 2023-6-10 09:47 | 显示全部楼层
volatile是一个特征修饰符
sdCAD 发表于 2023-6-10 10:17 | 显示全部楼层
由于访问寄存器的速度要快过RAM,所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。
chenci2013 发表于 2023-6-10 10:30 | 显示全部楼层
如果没有使用volatile修饰符,编译器可能会进行优化,直接使用变量原来的值,导致程序出错。
cashrwood 发表于 2023-6-10 10:58 | 显示全部楼层
在C语言中,volatile是一种特殊的修饰符,它可以用来告诉编译器某个变量的值可能会在程序的执行过程中被意外修改,从而避免编译器优化代码时出现错误。
deliahouse887 发表于 2023-6-10 12:00 | 显示全部楼层
需要禁止编译器对代码进行优化,以确保程序的正确性和可靠性,此时可以使用volatile修饰符。
tifmill 发表于 2023-6-10 12:36 | 显示全部楼层
用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改
mickit 发表于 2023-6-10 16:27 | 显示全部楼层
应该根据具体场景和需求合理使用volatile修饰符,避免不必要的性能损失。
jtracy3 发表于 2023-6-10 17:14 | 显示全部楼层
告知编译器变量会被其他程序或硬件设备修改
OKAKAKO 发表于 2023-6-11 21:34 | 显示全部楼层
volatile修饰能够稳定数据类型不会被编译时缩减代码,程序运行正确
szt1993 发表于 2023-6-13 15:33 | 显示全部楼层
volatile 的作用是作为指令关键字,确保本条指令不会因编译器的优化而省略。
lulugo 发表于 2023-6-13 16:07 | 显示全部楼层
安富莱电子的H7-TOOL开发工具可以仿真烧录芯源的单片机
szt1993 发表于 2023-7-11 22:13 | 显示全部楼层
volatile的变量修饰还是能够很好的保护数据的原始性
软核硬核 发表于 2023-8-3 11:17 | 显示全部楼层
在Linux系统中使用非常频繁。
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