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关于volatile关键字的用法请教

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发表于 2016-11-14 13:29:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
我在程序中写了下面的这一段代码
  1. volatile unsigned int cnt_one_ping_processed_core=0;

  2. void wait_other_core_processed_completed(void)
  3. {
  4.         while(cnt_one_ping_processed_core<7);
  5.         cnt_one_ping_processed_core = 0;
  6. }
复制代码
如果我不加volatile这个关键字的话,虽然我在变量查看窗口看见cnt_one_ping_processed_core的值已经是7了但是程序就是不能退出循环;我加了volatile这个关键字后就正常了,请问volatile在这里面起了什么作用?
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发表于 2016-12-10 11:32:27 | 显示全部楼层
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。

/**********************

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)

//*********************

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
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发表于 2016-11-14 20:10:17 | 显示全部楼层
如果仅从代码来看 不仅仅是 volatile 关键字的影响
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 楼主| 发表于 2016-11-15 09:31:26 | 显示全部楼层
那还有什么影响?

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具体程序具体分析咯  详情 回复 发表于 2016-11-25 11:44
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发表于 2016-11-25 11:44:52 | 显示全部楼层
IRONMAN 发表于 2016-11-15 09:31
那还有什么影响?

具体程序具体分析咯
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发表于 2016-11-30 23:19:15 | 显示全部楼层
volatile在程序优化选项的时候需要注意
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发表于 2016-12-20 09:12:16 | 显示全部楼层
这是放着你这个变量的值跳过中间执行过程,直接到最后的结果,防止被编译器游优化
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发表于 2016-12-20 20:36:03 | 显示全部楼层
小灰灰 发表于 2016-12-10 11:32
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 ...

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