volatile深入理解

举个不恰当的例子，

有volatile修饰的情况，就好比公安局要了解你的情况，亲自上门去了解。

没有volatile修饰的呢，就好比公安局要了解你的情况，去你所属派出所查阅你近期的存档。

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有volatie修饰的变量，每次操作时遵循下面动作：

从内存取值 ---> 放入寄存器 ---> 操作 --->写回内存

没有volatie修饰的变量，操作可能遵循（可能不是所有情况都如此）：

从内存取值 ---> 放入寄存器 ---> 第一次操作 ---> 第二次操作（此时仍操作寄存器中的值） …… --->第N次操作 --->写回内存

volatile 跟以前的 register 相反. register 告诉编译器尽量将变量放到寄存器中使用, 而volatile 强制将更改后的值写回内存(无论是cache还是内存). 如果不写回内存, 对于一些全局共享的变量, 可能导致不一致问题.

volatile在优化中的微妙作用。 
1.阻止编译器优化
volatile隐含地告诉编译器特殊寄存器可能会改变内容，即使没有任何显式地代码去改变它的内容。

2.无意中降低了效率

     总结：使用volatile关键字就是为了是编程方便，让编译器少出现bug，尤其是在硬件和底层编程的时候，经常会用到这个关键字，如果处理的不好，会出现意想不到的结果，从而也会导致程序出错。所以只有真正理解了volatile才会在使用时得心应手。　

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关键字volatile有什么含意?并给出三个不同的例子。 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)【非自动变量有两种，一种是全局变量，一种是静态变量。】
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。嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所用这些都要求volatile变量。不懂得volatile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，怀疑这否会是这样），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：
int square(volatile int *ptr)
{return *ptr * *ptr;}
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). 这段代码的有个恶作剧。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：

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1. int square(volatile int *ptr)  
2. {  
3. int a,b;  
4. a = *ptr;  
5. b = *ptr;  
6. return a * b;  
7. }  

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：

[html] view plain copy

1. long square(volatile int *ptr)  
2. {  
3. int a;  
4. a = *ptr;  
5. return a * a; }