c语言中volatile关键字的作用
来源:互联网 发布:浩格云信企业数据服务 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 23:25
volatile关键字是一种类型修饰符,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。
用volatile关键字声明的变量i每一次被访问时,执行部件都会从i相应的内存单元中取出i的值。
没有用volatile关键字声明的变量i在被访问的时候可能直接从cpu的寄存器中取值(因为之前i被访问过,也就是说之前就从内存中取出i的值保存到某个寄存器中),之所以直接从寄存器中取值,而不去内存中取值,是因为编译器优化代码的结果(访问cpu寄存器比访问ram快的多)。
以上两种情况的区别在于被编译成汇编代码之后,两者是不一样的。之所以这样做是因为变量i可能会经常变化,保证对特殊地址的稳定访问。
=====以下为转载======
volatile关键字是一种类型修饰符,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
,比如:操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量,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。
使用该关键字的例子如下:
int volatile nVint;
当要求使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即
使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。
例如:
volatile int i=10;
int a = i;
...
//其他代码,并未明确告诉编译器,对i进行过操作
int b = i;
volatile 指出 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
译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b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b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vola
tile可以保证对特殊地址的稳定访问。
注意,在vc6中,一般调试模式没有进行代码优化,所以这个关键字的作用看不出来。下面
通过插入汇编代码,测试有无volatile关键字,对程序最终代码的影响:
首先,用classwizard建一个win32 console工程,插入一个voltest.cpp文件,输入下面的
代码:
#i nclude <stdio.h>
void main()
{
int i=10;
int a = i;
printf("i= %d/n",a);
//下面汇编语句的作用就是改变内存中i的值,但是又不让编译器知道
__asm {
mov dword ptr [ebp-4], 20h
}
int b = i;
printf("i= %d/n",b);
}
然后,在调试版本模式运行程序,输出结果如下:
i = 10
i = 32
然后,在release版本模式运行程序,输出结果如下:
i = 10
i = 10
输出的结果明显表明,release模式下,编译器对代码进行了优化,第二次没有输出正确的i值。
下面,我们把 i的声明加上volatile关键字,看看有什么变化:
#i nclude <stdio.h>
void main()
{
volatile int i=10;
int a = i;
printf("i= %d/n",a);
__asm {
mov dword ptr [ebp-4], 20h
}
int b = i;
printf("i= %d/n",b);
}
分别在调试版本和release版本运行程序,输出都是:
i = 10
i = 32
这说明这个关键字发挥了它的作用!
==========================================================另一篇
short flag;
void test()
{
do1();
while(flag==0);
do2();
}
volatile short flag;
{
...
while (1)
{
if (i) do_something();
}
}
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do_something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到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”,导致do_something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操作都不会被优化(肯定执行)。此例中i也应该如此说明。
volatile 的含义
volatile总是与优化有关,编译器有一种技术叫做数据流分析,分析程序中的变量在哪里赋值、在哪里使用、在哪里失效,分析结果可以用于常量合并,常量传播等优化,进一步可以死代码消除。但有时这些优化不是程序所需要的,这时可以用volatile关键字禁止做这些优化,volatile的字面含义是易变的,它有下面的作用:
2 不做常量合并、常量传播等优化,所以像下面的代码:
volatile int i = 1;
if (i > 0) ...
if的条件不会当作无条件真
前面有人说volatile可以保证对内存操作的原子性,这种说法不大准确,其一,x86需要LOCK前缀才能在SMP下保证原子性,其二,RISC根本不能对内存直接运算,要保证原子性得用别的方法,如atomic_inc。
你可能不知道在Pentium及后续CPU中,下面两组指令
;;
mov jiffies, %eax
inc %eax
mov %eax, jiffies
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