C/C++中关键字volatile用法

1、为什么使用volatile?

C/C++中的volatile关键字和const对应,用来修饰变量,通常用于建立语言级别的memory barrier,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,例如:操作系统、硬件或其它线程等,遇到该关键字声明的变量,编译器将对访问该变量的代码不再进行优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。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;
...
//其它代码,并未明确告诉编译器,对i进行过操作
int b = i;

volatile关键词指出变量i是随时可能发生变化的,每次使用它的时候必须从i的内存地址中读取,因此,编译器生成的汇编代码会重新从i的内存地址读取数据放在变量b中。而优化的做法是,由于编译器发现两次从i读数据的代码之间没有对i进行过操作,它会自动把上次读取的数据放在b中,而不是重新从变量i的内存地址中读取数据,这样一来,如果变量i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据,就很容易出错,volatile类型修饰符可以保证对特殊地址的稳定访问。

一般来说,volatile类型修饰符用在如下几个地方:

  • 中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;
  • 多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;
  • 存储器映射的硬件寄存器通常要加volatile类型修饰,每次对寄存器的读写都可能有不同意义。

 

2、volatile指针

和const类型修饰符类似,const有常量指针和指针常量的说法,volatile也有相应的概念:

修饰由指针指向的对象,数据是const或volatile的:

const char *cp;
volatile char *vp;

修饰指针自身的值,指针的指向是const或volatile的:

char* const p1;
char* volatile p2;

 

3、多线程下的volatile

当两个线程都要用到某一个变量,并且该变量的值会被改变时,应该使用volatile类型限定符声明,防止编译器优化将变量从内存装入到CPU寄存器中,如果变量被装入寄存器,那么两个线程有可能一个使用内存中的变量,一个使用寄存器中的变量,从而造成程序的错误执行,使用volatile修饰变量,可以让程序在执行时,每次操作变量都从内存中真正取出,而不是直接使用已经存在寄存器中的值,如下:

volatile BOOL bStop = FALSE;

在其中一个线程中,如下:

while (!bStop)
{
    ...
    ...
}
bStop = FALSE;
return;

在另外一个线程中,需要终止上面的线程循环:

bStop = TRUE;
while (bStop);  //等待上面的线程终止,如果bStop不使用volatile声明,那么循环将是一个死循环,
因为bStop已经读取到了寄存器中,寄存器中bStop的值不会变成TRUE,当加上volatile后,程序在执行时,
每次都将从内存中读取bStop的值,不会陷入死循环

volatile关键字用来设定某个对象的存储位置是在内存中,而不是寄存器,对于一般的对象,编译器可能会将其的拷贝放在寄存器中,以加快指令的执行速度,因此,对于多线程下的共享变量,注意需要使用volatile进行修饰。

 

原文地址:

https://www.runoob.com/w3cnote/c-volatile-keyword.html

posted @ 2020-08-29 18:12  liangliangge  阅读(332)  评论(0编辑  收藏  举报