C中的volatile用法

volatile 影响编译器编译的结果,指出，volatile
变量是随时可能发生变化的，与volatile变量有关的运算，不要进行编译优化，以免出错，（VC++
在产生release版可执行码时会进行编译优化，加volatile关键字的变量有关的运算，将不进行编译优化。）。 

例如： 

volatile int i=10; 

int j = i; 

... 

int k = i; 

volatile
告诉编译器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，因而编译器生成的可执行码会重新从i的地址读取数据放在k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k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，不会出错。

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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) 

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。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所有这些都要求用到volatile变量。不懂得volatile的内容将会带来灾难。假设被面试者正确地回答了这是问题（嗯，怀疑是否会是这样），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)
这段代码有点变态。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： 

int square(volatile int *ptr) 

{ 

int a,b; 

a = *ptr; 

b = *ptr; 

return a * b; 

} 

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： 

long square(volatile int *ptr) 

{ 

int a; 

a = *ptr; 

return a * a; 

} 

位操作（Bit manipulation）

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嵌入式编程中经常用到 volatile这个关键字，在网上查了下他的用法可以归结为以下两点：

一：告诉compiler不能做任何优化

  
比如要往某一地址送两指令： 

   int *ip =...;
//设备地址 

   *ip = 1;
//第一个指令 

   *ip = 2;
//第二个指令 

  
以上程序compiler可能做优化而成： 

   int *ip =
...; 

   *ip =
2; 

   结果第一个指令丢失。如果用volatile,
compiler就不允许做任何的优化，从而保证程序的原意： 

   volatile int *ip =
...; 

   *ip =
1; 

   *ip =
2; 

  
即使你要compiler做优化，它也不会把两次付值语句间化为一。它只能做其它的优化。这对device
driver程序员很有用。

二：表示用volatile定义的变量会在程序外被改变,每次都必须从内存中读取，而不能把他放在cache或寄存器中重复使用。

  
如   volatile char
a;   

       
a=0; 

      
while(!a){ 

//do some
things;   

      
}   

      
doother(); 

   如果没有 volatile
doother()不会被执行