volatile用法总结

本文解释了C语言中volatile关键字的作用及应用场景,包括硬件寄存器、中断服务子程序中的非自动变量以及多线程环境中共享变量的情况,并通过实例说明了不正确使用volatile可能导致的问题。

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在用C语言编程时,经常会遇到使用关键字volatile 修饰的变量,比如:在单片机 头 文件中一些寄存器的定义,如#define DDRD (*(volatile unsigned char *)0x31),还有全局变量,如volatile unsigned char timecnt等。为什么要在这些变量前面加上volatile呢?volatile到底有什么作用?

  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修饰变量的几个例子;

  (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

  如果一个变量会被其它引用改变,或在其它并行的任务中会被改变(例如中断服务程序),都要显式地说明为"volatile”,否则在编译器优化 阶段会作出错误的判断,例如将这个变量读入寄存器以后,在没有对这个变量赋值以前,会一直使用寄存器中的值,而实际上这个变量的值可能已经被一个指针引用 改变了,或者是在中断服务程序中被改变了,下面这个例子说明这种错误:

  有一个变量cnt,在定时中断中每隔一个固定时间减一,然后在主程序中等待它减到0。

程序

点击看原图

  正确的写法应该是将第一句改为:volatile unsigned char cnt;

  需要注意:作为一个健壮的程序,一定要注意volatile的用法,否则即使能得到正确结果,也会给程序移植或升级带来意想不到的问题。

要使用volatile关键字,只需要在声明变量时在其前面加上volatile修饰符即可。volatile关键字用于修饰变量,以确保每次读取该变量时都是从主内存中获取最新的值,而不是从本地线程缓存中获取。这样可以保证多个线程能够正确地看到该变量的最新值。 需要注意的是,volatile关键字只能保证变量的可见性,无法保证操作的原子性。如果需要保证操作的原子性,可以使用synchronized关键字或其他原子性操作类,如AtomicInteger。 以下是一个使用volatile关键字的示例代码: public class MyThread implements Runnable { private volatile boolean flag = false; public void run() { while (!flag) { // 执行某些操作 } } public void stop() { flag = true; } } 在上述代码中,flag变量被声明为volatile类型。在MyThread线程中,通过不断地检查flag的值来决定是否继续执行。当stop方法被调用时,将flag设置为true,从而使得MyThread线程能够感知到这个变化并退出循环。 总结起来,使用volatile关键字可以保证变量的可见性,但不能保证操作的原子性。对于需要保证操作的原子性的情况,可以考虑使用synchronized关键字或其他原子性操作类。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span> #### 引用[.reference_title] - *1* *2* [volatile用法](https://blog.youkuaiyun.com/qq_31452291/article/details/119239182)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *3* [volatile详解](https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43899792/article/details/124492448)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]
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