关于C语言中的volatile变量


volatile的解释:是一个类型修饰符(const也是一个类型修饰符),它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。

volatile的作用:作为指令关键字,确保本条指令不会因编译器的优化而省略,且要求每次直接读值。

简单地说就是防止编译器对代码进行优化。

volatile的例子:

  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

volatile面试题:

  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:
    1. int square(volatile int *ptr){   
    2.     return *ptr * *ptr;  
    3. }  

解答:

  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断服务子程序修改一个指向一个buffer的指针时。
  3. 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:
  1. int square(volatile int *ptr){  
  2.     int a,b;  
  3.     a = *ptr;  
  4.     b = *ptr;  
  5.     return a * b;  
  6. }  

由于*ptr的值可能被意想不到地改变,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:

  1. long square(volatile int *ptr){  
  2.     int a;  
  3.     a = *ptr;  
  4.     return a * a;  
  5. }  
volatile实例(VC6):
  1. #include <stdio.h>   
  2.   
  3. void main()  
  4. {  
  5.     int i=10;  
  6.     int a = i;  
  7.       
  8.     printf("i= %d/n",a);  
  9.     //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   
  10.     __asm {  
  11.         mov dword ptr [ebp-4], 20h  
  12.         }  
  13.           
  14.         int b = i;  
  15.         printf("i= %d/n",b);  
  16. }  
输出:

然后,在调试版本模式运行程序,输出结果如下:

  1. i = 10  
  2. i = 32  

然后,在release版本模式运行程序,输出结果如下:

  1. i = 10  
  2. 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。

但是如果在 i的声明加上volatile关键字,调试版本和release版本运行程序,输出都是:

  1. i = 10  
  2. i = 32  

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