volatile限定符
volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改,比如:操作系统、硬件或者其它线程等。由于访问寄存器的速度要快过RAM,所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。遇到这个关键字声明的变量,编译器对访问该变量的代码就不再进行优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
volatile的本意是“易变的”,不过翻译成“直接存取原始内存地址”更为合适。“易变”是因为外在因素引起的,象多线程,中断等,并不是因为用volatile修饰了的变量就是“易变”了,假如没有外因,即使用volatile定义,它也不会变化。
一个参数可以既是const又是volatile,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。
对于这样的代码:
volatile int i = 10;
int a = i;
... //其他代码,并未明确告诉编译器,对i进行过操作
int b = i;
volatile 指出 i是随时可能发生变化的,每次使用它的时候必须从内存中i的地址读取,因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b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b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。
一般说来,volatile用在如下的几个地方:
- 中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;
- 多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;
- 存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能由不同意义。
在多线程中,我们可以利用锁的机制来保护好资源临界区。在临界区的外面操作共享变量则需要volatile,在临界区的里面则non-volatile了。
另外,以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性(相互关联的几个标志读了一半被打断了重写),在1中可以通过关中断来实现,2中可以禁止任务调度,3中则只能依靠硬件的良好设计了。
参考文献
[1] 讲讲C++中的volatile关键字
http://www.cnblogs.com/Chase/archive/2010/07/05/1771700.html
[2] 志在千里——volatile
http://blog.csdn.net/jingxuewang110/article/details/6759044
[3] C中的volatile用法
http://www.cnblogs.com/chio/archive/2007/11/24/970632.html
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