一個(gè)定義為volatile的變量是說(shuō)這變量可能會(huì)被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。精確地說(shuō)就是，優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile變量的幾個(gè)例子：?
???? 1). 并行設(shè)備的硬件寄存器（如：狀態(tài)寄存器）?
???? 2). 一個(gè)中斷服務(wù)子程序中會(huì)訪問(wèn)到的非自動(dòng)變量(Non-automatic variables)?
???? 3). 多線程應(yīng)用中被幾個(gè)任務(wù)共享的變量?
???? 回答不出這個(gè)問(wèn)題的人是不會(huì)被雇傭的。我認(rèn)為這是區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基本的問(wèn)題。嵌入式系統(tǒng)程序員經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所用這些都要求volatile變量。不懂得volatile內(nèi)容將會(huì)帶來(lái)災(zāi)難。?
???? 假設(shè)被面試者正確地回答了這是問(wèn)題（嗯，懷疑這否會(huì)是這樣），我將稍微深究一下，看一下這家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。?
???? 1). 一個(gè)參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎？解釋為什么。?
???? 2). 一個(gè)指針可以是volatile 嗎？解釋為什么。?
???? 3). 下面的函數(shù)有什么錯(cuò)誤：?
????????? int square(volatile int *ptr)?
????????? {?
?????????????? return *ptr * *ptr;?
????????? }?
???? 下面是答案：?
???? 1). 是的。一個(gè)例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖儭Ｋ莄onst因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。?
???? 2). 是的。盡管這并不很常見。一個(gè)例子是當(dāng)一個(gè)中服務(wù)子程序修該一個(gè)指向一個(gè)buffer的指針時(shí)。?
???? 3). 這段代碼的有個(gè)惡作劇。這段代碼的目的是用來(lái)返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個(gè)volatile型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：?
???? int square(volatile int *ptr)?
???? {?
????????? int a,b;?
????????? a = *ptr;?
????????? b = *ptr;?
????????? return a * b;?
????? }?
???? 由于*ptr的值可能被意想不到地該變，因此a和b可能是不同的。結(jié)果，這段代碼可能返不是你所期望的平方值！正確的代碼如下：?
????? long square(volatile int *ptr)?
????? {?
???????????? int a;?
???????????? a = *ptr;?
???????????? return a * a;?
????? }
講講我的理解： （歡迎打板子...~~！）

關(guān)鍵在于兩個(gè)地方：?????

1. 編譯器的優(yōu)化?? (請(qǐng)高手幫我看看下面的理解)

在本次線程內(nèi), 當(dāng)讀取一個(gè)變量時(shí)，為提高存取速度，編譯器優(yōu)化時(shí)有時(shí)會(huì)先把變量讀取到一個(gè)寄存器中；以后，再取變量值時(shí)，就直接從寄存器中取值；

當(dāng)變量值在本線程里改變時(shí)，會(huì)同時(shí)把變量的新值copy到該寄存器中，以便保持一致

當(dāng)變量在因別的線程等而改變了值，該寄存器的值不會(huì)相應(yīng)改變，從而造成應(yīng)用程序讀取的值和實(shí)際的變量值不一致

當(dāng)該寄存器在因別的線程等而改變了值，原變量的值不會(huì)改變，從而造成應(yīng)用程序讀取的值和實(shí)際的變量值不一致

舉一個(gè)不太準(zhǔn)確的例子：

發(fā)薪資時(shí)，會(huì)計(jì)每次都把員工叫來(lái)登記他們的銀行卡號(hào)；一次會(huì)計(jì)為了省事，沒(méi)有即時(shí)登記，用了以前登記的銀行卡號(hào)；剛好一個(gè)員工的銀行卡丟了，已掛失該銀行卡號(hào)；從而造成該員工領(lǐng)不到工資

員工 －－ 原始變量地址?
銀行卡號(hào) －－ 原始變量在寄存器的備份

2. 在什么情況下會(huì)出現(xiàn)(如1樓所說(shuō))

???? 1). 并行設(shè)備的硬件寄存器（如：狀態(tài)寄存器）?
???? 2). 一個(gè)中斷服務(wù)子程序中會(huì)訪問(wèn)到的非自動(dòng)變量(Non-automatic variables)?
???? 3). 多線程應(yīng)用中被幾個(gè)任務(wù)共享的變量?
????

補(bǔ)充： volatile應(yīng)該解釋為“直接存取原始內(nèi)存地址”比較合適，“易變的”這種解釋簡(jiǎn)直有點(diǎn)誤導(dǎo)人；

“易變”是因?yàn)橥庠谝蛩匾鸬?#xff0c;象多線程，中斷等，并不是因?yàn)橛胿olatile修飾了的變量就是“易變”了，假如沒(méi)有外因，即使用volatile定義，它也不會(huì)變化；

而用volatile定義之后，其實(shí)這個(gè)變量就不會(huì)因外因而變化了，可以放心使用了； 大家看看前面那種解釋（易變的）是不是在誤導(dǎo)人

－－－－－－－－－－－－簡(jiǎn)明示例如下：－－－－－－－－－－－－－－－－－－

volatile關(guān)鍵字是一種類型修飾符，用它聲明的類型變量表示可以被某些編譯器未知的因素更改，比如：操作系統(tǒng)、硬件或者其它線程等。遇到這個(gè)關(guān)鍵字聲明的變量，編譯器對(duì)訪問(wèn)該變量的代碼就不再進(jìn)行優(yōu)化，從而可以提供對(duì)特殊地址的穩(wěn)定訪問(wèn)。?
使用該關(guān)鍵字的例子如下：?
int volatile nVint;?
>>>>當(dāng)要求使用volatile 聲明的變量的值的時(shí)候，系統(tǒng)總是重新從它所在的內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)，即使它前面的指令剛剛從該處讀取過(guò)數(shù)據(jù)。而且讀取的數(shù)據(jù)立刻被保存。?
例如：?
volatile int i=10;?
int a = i;?
...?
//其他代碼，并未明確告訴編譯器，對(duì)i進(jìn)行過(guò)操作?
int b = i;?
>>>>volatile 指 出 i是隨時(shí)可能發(fā)生變化的，每次使用它的時(shí)候必須從i的地址中讀取，因而編譯器生成的匯編代碼會(huì)重新從i的地址讀取數(shù)據(jù)放在b中。而優(yōu)化做法是，由于編 譯器發(fā)現(xiàn)兩次從i讀數(shù)據(jù)的代碼之間的代碼沒(méi)有對(duì)i進(jìn)行過(guò)操作，它會(huì)自動(dòng)把上次讀的數(shù)據(jù)放在b中。而不是重新從i里面讀。這樣以來(lái)，如果i是一個(gè)寄存器變量 或者表示一個(gè)端口數(shù)據(jù)就容易出錯(cuò)，所以說(shuō)volatile可以保證對(duì)特殊地址的穩(wěn)定訪問(wèn)。?
>>>>注意，在vc6中，一般調(diào)試模式?jīng)]有進(jìn)行代碼優(yōu)化，所以這個(gè)關(guān)鍵字的作用看不出來(lái)。下面通過(guò)插入?yún)R編代碼，測(cè)試有無(wú)volatile關(guān)鍵字，對(duì)程序最終代碼的影響：?
>>>>首先，用classwizard建一個(gè)win32 console工程，插入一個(gè)voltest.cpp文件，輸入下面的代碼：?
>>?
＃i nclude <stdio.h>?
void main()?
{?
int i=10;?
int a = i;?
printf("i= %d",a);?
//下面匯編語(yǔ)句的作用就是改變內(nèi)存中i的值，但是又不讓編譯器知道?
__asm {?
mov dword ptr [ebp-4], 20h?
?}?
int b = i;?
printf("i= %d",b);?
}???????
然后，在調(diào)試版本模式運(yùn)行程序，輸出結(jié)果如下：?
i = 10?
i = 32?
然后，在release版本模式運(yùn)行程序，輸出結(jié)果如下：?
i = 10?
i = 10?
輸出的結(jié)果明顯表明，release模式下，編譯器對(duì)代碼進(jìn)行了優(yōu)化，第二次沒(méi)有輸出正確的i值。下面，我們把 i的聲明加上volatile關(guān)鍵字，看看有什么變化：?
＃i nclude <stdio.h>?
void main()?
{?
volatile int i=10;?
int a = i;?
printf("i= %d",a);?
__asm {?
mov dword ptr [ebp-4], 20h?
}?
int b = i;?
printf("i= %d",b);?
}???????
分別在調(diào)試版本和release版本運(yùn)行程序，輸出都是：?
i = 10?
i = 32?
這說(shuō)明這個(gè)關(guān)鍵字發(fā)揮了它的作用！

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

volatile對(duì)應(yīng)的變量可能在你的程序本身不知道的情況下發(fā)生改變?
比如多線程的程序，共同訪問(wèn)的內(nèi)存當(dāng)中，多個(gè)程序都可以操縱這個(gè)變量?
你自己的程序，是無(wú)法判定合適這個(gè)變量會(huì)發(fā)生變化?
還比如，他和一個(gè)外部設(shè)備的某個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)，當(dāng)外部設(shè)備發(fā)生操作的時(shí)候，通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序和中斷事件，系統(tǒng)改變了這個(gè)變量的數(shù)值，而你的程序并不知道。?
對(duì)于volatile類型的變量，系統(tǒng)每次用到他的時(shí)候都是直接從對(duì)應(yīng)的內(nèi)存當(dāng)中提取，而不會(huì)利用cache當(dāng)中的原有數(shù)值，以適應(yīng)它的未知何時(shí)會(huì)發(fā)生的變化，系統(tǒng)對(duì)這種變量的處理不會(huì)做優(yōu)化——顯然也是因?yàn)樗臄?shù)值隨時(shí)都可能變化的情況。

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典型的例子?
for ( int i=0; i<100000; i++);?
這個(gè)語(yǔ)句用來(lái)測(cè)試空循環(huán)的速度的?
但是編譯器肯定要把它優(yōu)化掉，根本就不執(zhí)行?
如果你寫成?
for ( volatile int i=0; i<100000; i++);?
它就會(huì)執(zhí)行了

volatile的本意是“易變的”?
由于訪問(wèn)寄存器的速度要快過(guò)RAM，所以編譯器一般都會(huì)作減少存取外部RAM的優(yōu)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中斷產(chǎn)生時(shí)，在main當(dāng)中調(diào)用dosomething函數(shù)，但是，由于編譯器判斷在main函數(shù)里面沒(méi)有修改過(guò)i，因此?
可能只執(zhí)行一次對(duì)從i到某寄存器的讀操作，然后每次if判斷都只使用這個(gè)寄存器里面的“i副本”，導(dǎo)致dosomething永遠(yuǎn)也不會(huì)被?
調(diào)用。如果將將變量加上volatile修飾，則編譯器保證對(duì)此變量的讀寫操作都不會(huì)被優(yōu)化（肯定執(zhí)行）。此例中i也應(yīng)該如此說(shuō)明。

一般說(shuō)來(lái)，volatile用在如下的幾個(gè)地方：

1、中斷服務(wù)程序中修改的供其它程序檢測(cè)的變量需要加volatile；

2、多任務(wù)環(huán)境下各任務(wù)間共享的標(biāo)志應(yīng)該加volatile；

3、存儲(chǔ)器映射的硬件寄存器通常也要加volatile說(shuō)明，因?yàn)槊看螌?duì)它的讀寫都可能由不同意義；

另外，以上這幾種情況經(jīng)常還要同時(shí)考慮數(shù)據(jù)的完整性（相互關(guān)聯(lián)的幾個(gè)標(biāo)志讀了一半被打斷了重寫），在1中可以通過(guò)關(guān)中斷來(lái)實(shí)?
現(xiàn)，2中可以禁止任務(wù)調(diào)度，3中則只能依靠硬件的良好設(shè)計(jì)了

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的在中断程序里修改全局变量的童鞋注意啦~（C中的volatile作用 转载~）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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