关于volatile关键字的说明以及测试

from MSDN:
The volatile keyword is a type qualifier used to declare that an object can be modified in the program by something other than statements, such as the operating system, the hardware, or a concurrently executing thread.

The following example declares a volatile integer nVint whose value can be modified by external processes:

int volatile nVint;

Objects declared as volatile are not used in optimizations because their value can change at any time. The system always reads the current value of a volatile object at the point it is requested, even if the previous instruction asked for a value from the same object. Also, the value of the object is written immediately on assignment.

One use of the volatile qualifier is to provide access to memory locations used by asynchronous processes such as interrupt handlers.

This means a value that can automatically change at any given instance. This is usually in reference to a hardware register that often has a different value ever time you read it. Specifically, it is useful to define some values as volatile so that a C compiler will not cache that value, but rather, get a fresh copy every time you request it's value. Otherwise, the compiler may return values which are inaccurate because it doesn't realized the value can change.

关于volatile关键字的说明以及测试

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volatile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：

#include <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：

#include <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！

volatile的本意是“易变的” 由于访问寄存器的速度要快过RAM，所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如：

static int i=0;

int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i) dosomething();
}
}

/* Interrupt service routine. */
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dosomething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dosomething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。

一般说来，volatile用在如下的几个地方：

1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；

2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；

3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义； 
volatile表示变量的内容可能在程序未知的情况下被改变
比如，它对应的内存地址的内容被中断函数，或者其他的进程所改变
这种类型的变量，程序执行的时候不会放到cache当中预取，而是每次用到的时候直接取得
比如，你在c中间写这样的程序
for (int i=0; i<100000;i++); 
空循环，什么也不做
这个东西就会被优化调，如果在int前面加入这个标记则不会被优化的，因为i每次的变化不一定++也虚在循环中间被别的程序所改变