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C语言之volatile关键字的应用

高工
2018-12-05 09:55:10     打赏

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(From Memory),而不是使用保存在寄存器里的备份。


volatile的意义是: 

     比如两个线程在运行中。第一个线程已经初始化,将变量a载入了缓存后,这时候第二个线程改变了a的值。如果a没有用volatile修饰的话,那么可能在第一个线程中使用a时,还是使用的缓存中没有改变过的值。(这只是一个可能性,因为多线程的运行谁都不能保证结果是什么,这是与不同的系统有关的)。如果使用了volatile修饰,那么保证每次取a的值都不是从缓存中取,而是从a所真正对应的内存地址中取.

volatile的本意是“易变的” 


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。比如:


static int i=0;


int main(void)

{

...

while (1)

{

if (i) dosomething();

}

}


/* Interrupt service routine. */

void ISR_2(void)

{

i=1;

}


程序的本意是希望ISR_2中断产生时,在main当中调用dosomething函数,但是,由于编译器判断在main函数里面没有修改过i,因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读***作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”,导致dosomething永远也不会被调用。如果将将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写***作都不会被优化(肯定执行)。此例中i也应该如此说明。


一般说来,volatile用在如下的几个地方:


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由不同意义;


     另外,以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性(相互关联的几个标志读了一半被打断了重写),在1中可以通过关中断来实现,2中可以禁止任务调度,3中则只能依靠硬件的良好设计了。





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