About volatile

About volatile

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，但有可能会读脏数据。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保存。
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。

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。嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所用这些都要求volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。

    假设被面试者正确地回答了这些问题（嗯，怀疑这是否是这样），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断服务子程序修改一个指向一个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：

   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;

    }

    

Volatile 关键字告诉编译器不要持有变量的临时性拷贝。一般用在多线程程序中，以避免在其中一个线程操作该变量时，将其拷贝入寄存器。请看以下情形:

 

   A线程将变量复制入寄存器，然后进入循环，反复检测寄存器的值是否满足一定条件(它期待B线程改变变量的值。

在此种情况下，当B线程改变了变量的值时，已改变的值对其在寄存器的值没有影响。所以A线程进入死循环。