volatile的本意是“易变的”,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。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。
当要求使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被寄存。例如:
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i的地址中读取,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。
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[])
{
int i=10;
int a=i;
cout<<a<<endl;
_asm
{
mov dword ptr [ebp-4],80
}
int b=i;
cout<<b<<endl;
}
程序在VS2012环境下生成Release版本,输出结果是:
10
10
阅读以上程序,注意以下几个要点:
以上代码必须在Release模式下考查,因为只有Release模式下才会对程序代码进行优化,而这种优化在变量共享的环境下容易引发问题。
在语句b=i;之前,已经通过内联汇编代码修改了i的值,但是i的变化却没有反映到b中,如果i是一个被多个任务共享的变量,这种优化带来的错误很可能是致命的。
汇编代码[ebp-4]表示变量i的存储单元,因为ebp是扩展基址指针寄存器,存放函数所属栈的栈底地址,先入栈,占用4个字节。随着函数内申明的局部变量的增多,esp(栈顶指针寄存器)就会相应的减小,因为栈的生长方向由高地址向低地址生长。i为第一个变量,栈空间已被ebp入栈占用了4个字节,所以i的地址为ebp-i,[ebp-i]则表示变量i的存储单元。
加上volatile关键字
#include <stdio.h>
void main()
{
volatile int i=10;
int a = i;
printf("i= %d/n",a);
__asm {
mov dword ptr [ebp-4], 20h
}
int b = i;
printf("i= %d/n",b);
}
在调试版本和release版本运行程序,输出都是:
i = 10
i = 32
这说明这个volatile关键字发挥了它的作用!
总结:建议编译器不要对该变量进行优化
扩展问题:
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:
int square(volatile int *ptr)
{
return *ptr * *ptr;
}
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). 这段代码的有个恶作剧。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:文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-696659.html
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:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-696659.html
long square(volatile int *ptr)
{
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}
```
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