根據c/c++語法，const可以出現的地方，volatile幾乎也都可以出現。但是，const修飾的對象其值不能改變，而volatile修飾的對象其值可以隨意地改變，也就是說，volatile對象值可能會改變，即使沒有任何代碼去改變它。在這一點上，最典型的例子就是內存映射的設備寄存器和多線程中的共享對象。懂得使用volatile也是一門小小的藝術。 使用volatile約束符可以阻止編譯器對代碼過分優化防止出現一些你意想不到的情況，達不到預期的結果;過頻地使用volatile很可能會增加代碼尺寸和降低性能。下面舉個例子來說明volatile在優化中的微妙作用。 1.阻止編譯器優化
　　ARM Evaluator-7T模擬單機板使用基于內存映射的設備寄存器叫特殊寄存器，用來
控制和交互外圍設備。CPU對內存的操作可以做到按位進行，而特殊寄存器是4字節對齊并占四個字節。你可以象unsigned　int變量一樣操作特殊寄存器(有些人可能更喜歡uint32_t，認為這樣體現寄存器占用4個字節的特點。uint32_t在C99　頭文件<stdint.h>中有定義)。而這里，為了體現寄存器本身作為寄存器的含義而非它的物理意義的，我們做如下定義：
typedef uint32_t special_register; Evaluator-7T板子上有一個按鈕(可以認為是外設之一)。按下該按鈕可以對IOPDATA寄存器第8位置1，相反，釋放按鈕會將該位重新清0。我們使用枚舉方法為IOPDATA寄存器的第8位置定義一個掩碼mask：
enum { button = 0x100 }; IOPDATA寄存器對應的地址為0x3FF5008，我們可以用宏形象地定義IOPDATA: #define IOPDATA (*(special_register *)0x03FF5008) 有了這個定義，我們執行下面的循環就可以使CPU一直等待該按鈕被按下：
while ((IOPDATA & button) == 0)
??? ; 然而這個期望必須建立在編譯器不對代碼進行優化的前提假設之上。如果編譯器優化這段代碼，那么它會認為在這個循環中沒有什么會改變IOPDATA而且認為條件判斷結果總是真或假,最終優化的結果是只對(IOPDATA & button)==0判斷一次，之后的循環都不在對其進行判斷，其等同于：
if ((IOPDATA & button) == 0)
??? for (;;)
??????? ; 顯然，如果條件判斷結果為真(那么之后都會認為是真)，那么這段代碼將會陷入死循環。如果判斷為假，那么循環就此結束?？梢钥闯?#xff0c;優化的代碼效率更高，因為每次循環相比原來的執行時間要短。不幸的是，這段優化代碼使得它根本就不能響應按鈕的每次動作。那么，如何解決這個問題呢？解決的關鍵就是不要讓編譯器優化這段代碼，使用volatile就可以辦到這一點。我們修改前面關于IOPDATA的宏定義：
#define IOPDATA (*(special_register volatile *)0x03FF5008) 這個定義將IOPDATA 定義為volatile類型的寄存器。volatile隱含地告訴編譯器特殊寄存器可能會改變內容，即使沒有任何顯式地代碼去改變它的內容。這樣一來，編譯器就不對IOPDATA作優化，而是每次都去訪問IOPDATA，這其實正是我們所期望的。 2.無意中降低了效率
　　有時候，如果不注意的話，使用volatile會無意中降低代碼效率。舉個例子。Evaluator-7T有一個七段數碼顯示器見下圖： 在IOPDATA 寄存器中第10到16位用來控制顯示器的每一段。比如第10位就是用來控制頂部的那段顯示，置1則點亮它，清0則熄滅它。我們可以定義一個掩碼mask來覆蓋從第10到16的所有位：
enum { display = 0x1FC00 };
假設變量b用來控制這7段顯示器的每一段顯示，并且b的值已經你想要設置值(準備用來顯示哪幾段和熄滅哪幾段,其它無關的位均為0)。那么你想要改變設置新的顯示方式的操作就是:
IOPDATA = b;
但是這種賦值可能會改變第10到16位之外的其它位，這是我們不期望的。所以，采用下面的方法更好:
IOPDATA |= b
但是，使用 |= 并不能熄滅那些已經點亮的顯示段(1 | 0 -> 1)，所以我們可以用下面的函數達到目的：
void display_put(uint32_t b)
{
??? IOPDATA &= ~display;?? 　/*熄滅所有的段*/
??? IOPDATA |= b;??? 　　　　/*點亮想要的段*/
} 不過，可能沒想到的是這樣的操作在無意中降低了代碼效率。因為我們定義IOPDATA為
volatile 類型，它阻止了編譯器對代碼的優化，要求任何讀寫IOPDATA的操作都死死板板地進行。IOPDATA &= ~display的等價表現為IOPDATA = IOPDATA & ~display，也就是先從IOPDATA讀出內容然后與上~display，最后又回寫IOPDATA。同理，IOPDATA |=b也有相似的過程。整個過程分別有2次讀IOPDATA和2次寫IOPDATA的操作。如果IOPDATA不使用volatile，那么編譯器會要求將IOPDATA & ~display的結果放在CPU寄存器中，直到完成IOPDATA |= b操作才寫回特殊寄存器IOPDATA。顯然后者較之前者分別省掉了1次讀IOPDATA和1次I寫OPDATA的耗時操作(外設操作是最耗時的)，效率要高很多。如果你想使用volatile但又能使能優化功能，你可以將函數作如下的修改: void display_put(uint32_t b)
{
??? register uint32_t temp = IOPDATA;/*定義局部變量*/
??? temp &= ~display;　　　　　　　　　/*讀取IOPDATA內容到temp*/
??? temp |= b;??　　　　　　　　　　　　/*將temp內容或上b*/
??? IOPDATA = temp;　　　　　　　　　　/*將結果寫回IOPDATA*/
} 這樣做有點煩瑣，下面的等效方法更簡單:
void display_put(uint32_t b)
{
??? IOPDATA = (IOPDATA & ~display) | b;
} 結論：從該例子看出，它并不鼓勵使用volatile，即使要用也要很小心，因為volatile可能在無意中降低了代碼效率，而你卻無法察覺。但是，我們說，不鼓勵并不是說就不能或不要用，而是要懂得何時用，怎么用好它。其所謂智用了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的你今天volatile了吗？--慎重使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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