一個定義為volatile的變量是說這變量可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假設這個變量的值了。精確地說就是，優(yōu)化器在用到這個變量時必須每次都小心地重新讀取這個變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile變量的幾個例子：?
???? 1). 并行設備的硬件寄存器（如：狀態(tài)寄存器）?
???? 2). 一個中斷服務子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automatic variables)?
???? 3). 多線程應用中被幾個任務共享的變量?
???? 回答不出這個問題的人是不會被雇傭的。我認為這是區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基本的問題。嵌入式系統(tǒng)程序員經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所用這些都要求volatile變量。不懂得volatile內容將會帶來災難。?
???? 假設被面試者正確地回答了這是問題（嗯，懷疑這否會是這樣），我將稍微深究一下，看一下這家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。?
???? 1). 一個參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎？解釋為什么。?
???? 2). 一個指針可以是volatile 嗎？解釋為什么。?
???? 3). 下面的函數(shù)有什么錯誤：?
????????? int square(volatile int *ptr)?
????????? {?
?????????????? return *ptr * *ptr;?
????????? }?
???? 下面是答案：?
???? 1). 是的。一個例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因為它可能被意想不到地改變。它是const因為程序不應該試圖去修改它。?
???? 2). 是的。盡管這并不很常見。一個例子是當一個中服務子程序修該一個指向一個buffer的指針時。?
???? 3). 這段代碼的有個惡作劇。這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個volatile型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：?
???? 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該變，因此a和b可能是不同的。結果，這段代碼可能返不是你所期望的平方值！正確的代碼如下：?
????? long square(volatile int *ptr)?
????? {?
???????????? int a;?
???????????? a = *ptr;?
???????????? return a * a;?
????? }
講講我的理解： （歡迎打板子...~~！）

關鍵在于兩個地方：?????

1. 編譯器的優(yōu)化?? (請高手幫我看看下面的理解)

在本次線程內, 當讀取一個變量時，為提高存取速度，編譯器優(yōu)化時有時會先把變量讀取到一個寄存器中；以后，再取變量值時，就直接從寄存器中取值；

當變量值在本線程里改變時，會同時把變量的新值copy到該寄存器中，以便保持一致

當變量在因別的線程等而改變了值，該寄存器的值不會相應改變，從而造成應用程序讀取的值和實際的變量值不一致

當該寄存器在因別的線程等而改變了值，原變量的值不會改變，從而造成應用程序讀取的值和實際的變量值不一致

舉一個不太準確的例子：

發(fā)薪資時，會計每次都把員工叫來登記他們的銀行卡號；一次會計為了省事，沒有即時登記，用了以前登記的銀行卡號；剛好一個員工的銀行卡丟了，已掛失該銀行卡號；從而造成該員工領不到工資

員工 －－ 原始變量地址?
銀行卡號 －－ 原始變量在寄存器的備份

2. 在什么情況下會出現(xiàn)(如1樓所說)

???? 1). 并行設備的硬件寄存器（如：狀態(tài)寄存器）?
???? 2). 一個中斷服務子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automatic variables)?
???? 3). 多線程應用中被幾個任務共享的變量?
????

補充： volatile應該解釋為“直接存取原始內存地址”比較合適，“易變的”這種解釋簡直有點誤導人；

“易變”是因為外在因素引起的，象多線程，中斷等，并不是因為用volatile修飾了的變量就是“易變”了，假如沒有外因，即使用volatile定義，它也不會變化；

而用volatile定義之后，其實這個變量就不會因外因而變化了，可以放心使用了； 大家看看前面那種解釋（易變的）是不是在誤導人

－－－－－－－－－－－－簡明示例如下：－－－－－－－－－－－－－－－－－－

volatile關鍵字是一種類型修飾符，用它聲明的類型變量表示可以被某些編譯器未知的因素更改，比如：操作系統(tǒng)、硬件或者其它線程等。遇到這個關鍵字聲明的變量，編譯器對訪問該變量的代碼就不再進行優(yōu)化，從而可以提供對特殊地址的穩(wěn)定訪問。?
使用該關鍵字的例子如下：?
int volatile nVint;?
>>>>當要求使用volatile 聲明的變量的值的時候，系統(tǒng)總是重新從它所在的內存讀取數(shù)據(jù)，即使它前面的指令剛剛從該處讀取過數(shù)據(jù)。而且讀取的數(shù)據(jù)立刻被保存。?
例如：?
volatile int i=10;?
int a = i;?
...?
//其他代碼，并未明確告訴編譯器，對i進行過操作?
int b = i;?
>>>>volatile 指 出 i是隨時可能發(fā)生變化的，每次使用它的時候必須從i的地址中讀取，因而編譯器生成的匯編代碼會重新從i的地址讀取數(shù)據(jù)放在b中。而優(yōu)化做法是，由于編 譯器發(fā)現(xiàn)兩次從i讀數(shù)據(jù)的代碼之間的代碼沒有對i進行過操作，它會自動把上次讀的數(shù)據(jù)放在b中。而不是重新從i里面讀。這樣以來，如果i是一個寄存器變量 或者表示一個端口數(shù)據(jù)就容易出錯，所以說volatile可以保證對特殊地址的穩(wěn)定訪問。?
>>>>注意，在vc6中，一般調試模式?jīng)]有進行代碼優(yōu)化，所以這個關鍵字的作用看不出來。下面通過插入?yún)R編代碼，測試有無volatile關鍵字，對程序最終代碼的影響：?
>>>>首先，用classwizard建一個win32 console工程，插入一個voltest.cpp文件，輸入下面的代碼：?
>>?
＃i nclude <stdio.h>?
void main()?
{?
int i=10;?
int a = i;?
printf("i= %d",a);?
//下面匯編語句的作用就是改變內存中i的值，但是又不讓編譯器知道?
__asm {?
mov dword ptr [ebp-4], 20h?
?}?
int b = i;?
printf("i= %d",b);?
}???????
然后，在調試版本模式運行程序，輸出結果如下：?
i = 10?
i = 32?
然后，在release版本模式運行程序，輸出結果如下：?
i = 10?
i = 10?
輸出的結果明顯表明，release模式下，編譯器對代碼進行了優(yōu)化，第二次沒有輸出正確的i值。下面，我們把 i的聲明加上volatile關鍵字，看看有什么變化：?
＃i nclude <stdio.h>?
void main()?
{?
volatile int i=10;?
int a = i;?
printf("i= %d",a);?
__asm {?
mov dword ptr [ebp-4], 20h?
}?
int b = i;?
printf("i= %d",b);?
}???????
分別在調試版本和release版本運行程序，輸出都是：?
i = 10?
i = 32?
這說明這個關鍵字發(fā)揮了它的作用！

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

volatile對應的變量可能在你的程序本身不知道的情況下發(fā)生改變?
比如多線程的程序，共同訪問的內存當中，多個程序都可以操縱這個變量?
你自己的程序，是無法判定合適這個變量會發(fā)生變化?
還比如，他和一個外部設備的某個狀態(tài)對應，當外部設備發(fā)生操作的時候，通過驅動程序和中斷事件，系統(tǒng)改變了這個變量的數(shù)值，而你的程序并不知道。?
對于volatile類型的變量，系統(tǒng)每次用到他的時候都是直接從對應的內存當中提取，而不會利用cache當中的原有數(shù)值，以適應它的未知何時會發(fā)生的變化，系統(tǒng)對這種變量的處理不會做優(yōu)化——顯然也是因為它的數(shù)值隨時都可能變化的情況。

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典型的例子?
for ( int i=0; i<100000; i++);?
這個語句用來測試空循環(huán)的速度的?
但是編譯器肯定要把它優(yōu)化掉，根本就不執(zhí)行?
如果你寫成?
for ( volatile int i=0; i<100000; i++);?
它就會執(zhí)行了

volatile的本意是“易變的”?
由于訪問寄存器的速度要快過RAM，所以編譯器一般都會作減少存取外部RAM的優(yōu)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中斷產(chǎn)生時，在main當中調用dosomething函數(shù)，但是，由于編譯器判斷在main函數(shù)里面沒有修改過i，因此?
可能只執(zhí)行一次對從i到某寄存器的讀操作，然后每次if判斷都只使用這個寄存器里面的“i副本”，導致dosomething永遠也不會被?
調用。如果將將變量加上volatile修飾，則編譯器保證對此變量的讀寫操作都不會被優(yōu)化（肯定執(zhí)行）。此例中i也應該如此說明。

一般說來，volatile用在如下的幾個地方：

1、中斷服務程序中修改的供其它程序檢測的變量需要加volatile；

2、多任務環(huán)境下各任務間共享的標志應該加volatile；

3、存儲器映射的硬件寄存器通常也要加volatile說明，因為每次對它的讀寫都可能由不同意義；

另外，以上這幾種情況經(jīng)常還要同時考慮數(shù)據(jù)的完整性（相互關聯(lián)的幾個標志讀了一半被打斷了重寫），在1中可以通過關中斷來實?
現(xiàn)，2中可以禁止任務調度，3中則只能依靠硬件的良好設計了

總結

以上是生活随笔為你收集整理的在中断程序里修改全局变量的童鞋注意啦~（C中的volatile作用 转载~）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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