关键字volatile的含意

本文详细解析了C/C++中volatile关键字的意义及其应用场景,并通过具体实例展示了如何正确使用此关键字避免潜在的编程陷阱。

关键字volatile有什么含意并给出三个不同的例子。

答: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-automaticvariables)

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是问题(嗯,怀疑这否会是这样),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:

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;

}

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