c語言volatile的作用

　　C語言中volatile在什么情況下使用

　　volatile是易變的，不穩定的意思，volatile是關鍵字，是一種類型修飾符，用它修飾的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、硬件或者其他線程等，遇到這個關鍵字聲明的變量，編譯器對訪問該變量的代碼不在進行優化，從而可以提供對特殊地址的穩定訪問。

　　volatile 關鍵字告訴編譯器該變量是隨時可能發生變化的，每次使用它的時候必須從內存中取出他的值，因而編譯器生成的匯編代碼會從原內存地址中讀取數據使用。

　　如果一個寄存器或者變量表示一個端口或者多個線程的共享數據，就容易出錯，所以volatile可以保證對特殊地址的穩定訪問。

　　c語言volatile的作用

　　簡單地說就是防止編譯器對代碼進行優化。比如如下程序：

　　1、4XBYTE［2］=0x55;

　　2、XBYTE［2］=0x56;

　　3、XBYTE［2］=0x57;

　　4、XBYTE［2］=0x58;

　　對外部硬件而言，上述四條語句分別表示不同的操作，會產生四種不同的動作，但是編譯器卻會對上述四條語句進行優化，認為只有XBYTE［2］=0x58（即忽略前三條語句，只產生一條機器代碼）。如果鍵入volatile，則編譯器會逐一地進行編譯并產生相應的機器代碼（產生四條代碼）。

　　volatile變量有兩個作用：一個是告訴編譯器不要進行優化；另一個是告訴系統始終從內存中取變量的地址，而不是從緩存中取變量的值（加volatile和不加volatile系統都會產生緩存）。

　　volatile提醒編譯器它后面所定義的變量隨時都有可能改變，因此編譯后的程序每次需要存儲或讀取這個變量的時候，都會直接從變量地址中讀取數據。如果沒有volatile關鍵字，則編譯器可能優化讀取和存儲，可能暫時使用寄存器中的值，如果這個變量由別的程序更新了的話，將出現不一致的現象。下面舉例說明。在DSP開發中，經常需要等待某個事件的觸發，所以經常會寫出這樣的程序：

　　short flag;

　　void test（）

　　{

　　do1（）;

　　while（flag==0）;

　　do2（）;

　　}

　　這段程序等待內存變量flag的值變為1（懷疑此處是0，有點疑問，）之后才運行do2（）。變量flag的值由別的程序更改，這個程序可能是某個硬件中斷服務程序。例如：如果某個按鈕按下的話，就會對DSP產生中斷，在按鍵中斷程序中修改flag為1，這樣上面的程序就能夠得以繼續運行。但是，編譯器并不知道flag的值會被別的程序修改，因此在它進行優化的時候，可能會把flag的值先讀入某個寄存器，然后等待那個寄存器變為1。如果不幸進行了這樣的優化，那么while循環就變成了死循環，因為寄存器的內容不可能被中斷服務程序修改。為了讓程序每次都讀取真正flag變量的值，就需要定義為如下形式：

　　volatile short flag;

　　需要注意的是，沒有volatile也可能能正常運行，但是可能修改了編譯器的優化級別之后就又不能正常運行了。因此經常會出現debug版本正常，但是release版本卻不能正常的問題。所以為了安全起見，只要是等待別的程序修改某個變量的話，就加上volatile關鍵字。

　　volatile的本意是“易變的”

　　由于訪問寄存器的速度要快過RAM，所以編譯器一般都會作減少存取外部RAM的優化。比如：

　　static int i=0;

　　int main（void）

　　{

　　。。。

　　while （1）

　　{

　　if （i） do_something（）;

　　}

　　/* Interrupt service routine. */

　　void ISR_2（void）

　　{

　　i=1;

　　}

　　程序的本意是希望ISR_2中斷產生時，在main當中調用do_something函數，但是，由于編譯器判斷在main函數里面沒有修改過i，因此可能只執行一次對從i到某寄存器的讀操作，然后每次if判斷都只使用這個寄存器里面的“i副本”，導致do_something永遠也不會被調用。如果變量加上volatile修飾，則編譯器保證對此變量的讀寫操作都不會被優化（肯定執行）。此例中i也應該如此說明。

　　一般說來，volatile用在如下的幾個地方：

　　1、中斷服務程序中修改的供其它程序檢測的變量需要加volatile；

　　2、多任務環境下各任務間共享的標志應該加volatile；

　　3、存儲器映射的硬件寄存器通常也要加volatile說明，因為每次對它的讀寫都可能由不同意義；

　　另外，以上這幾種情況經常還要同時考慮數據的完整性（相互關聯的幾個標志讀了一半被打斷了重寫），在1中可以通過關中斷來實現，2中可以禁止任務調度，3中則只能依靠硬件的良好設計了。

　　volatile 影響編譯器編譯的結果，指出，volatile 變量是隨時可能發生變化的，與volatile變量有關的運算，不要進行編譯優化，以免出錯，（VC++ 在產生release版可執行碼時會進行編譯優化，加volatile關鍵字的變量有關的運算，將不進行編譯優化。

　　例如：

　　volatile int i=10;

　　int j = i;

　　。。。

　　int k = i;

　　volatile 告訴編譯器i是隨時可能發生變化的，每次使用它的時候必須從i的地址中讀取，因而編譯器生成的可執行碼會重新從i的地址讀取數據放在k中。