C语言中的volatile——让我保持原样

volatile译为:易变的。这不是和题目的让我保持原样矛盾了吗?其实不然,在变量前加上该关键字修饰,确实是告诉编译器,这个变量是一个容易改变的变量,不要对它进行优化,每次都要到变量的地址中去读取变量的数据,但正因为这样,才是保持了变量的原样,因为变量已经发生改变了,你却操作的是没有变化时的数据,这样才让变量失去了本应该保持的属性。

eg:

int a=1;

a=2;

a=3;

....

编译器看到这样的代码,会觉得a的值只有a=3才有意义,所以把a存储在一个寄存器中,每次遇到a都在这个寄存器中去读取数据,但是a是可能改变,比如中断或者多线程的时候。这个有可能你测试它又是正确的,因为随着你的优化等级提高,生成的汇编代码会有很大不同,如果基础不够扎实,代码的鲁棒性就会减弱,要想不这样,那么需要程序员有足够扎实的基本功。

1.我们先看volatile第一个应用场景,在中断服务函数中的使用。

/*   main.c */

int flag=0;

int main(void)

{

  if(flag==1)

    {do somethings}

  if(flag==2)

        {do somethings}

  return 0;

}

/* interrupt*/

void NVIC_Handler(void)

{

  flag=1;

}

在这种情况下,编译器可能会对其做优化,虽然中断服务函数改变了flag的值,但是编译器并没有在变量内存中去读取,而是在寄存器中读取了flag之前的缓存数据。在中断函数中的交互变量,一定要加上volatile关键字修饰,这样每次读取flag的值都是在其内存地址中读取的,确保是我们想要的数据。

2.多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile。原因其实和上面中断一样,要共享标志,又不想让编译器优化了这一点,需要加上该修饰词。

3.存储器映射的硬件寄存器通常也要加voliate,因为每次对它的读写都可能有不同意义。

以STM32为例,寄存器中的数据也是时刻在变化的,我们也不想编译器优化这一点,所以在库函数中我们可以看到这样的代码。

这是寄存器的结构体,我们查看前缀__I 和__IO到底是什么?

 

 可以看到,在寄存器的映射中,也需要volatile,因为寄存器的值也是可能随时更改的。

通过上面,我们也应该明白那个问题。

一个参数既可以是const还可以是volatile吗?

可以的,例如只读的状态寄存器。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。软件不能改变,并不意味着我硬件不能改变你的值,这就是单片机中的应用。

 

posted @ 2017-04-16 17:07  Crystal_Guang  阅读(18439)  评论(0编辑  收藏