volatile

 

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可能很多人都没用过C/C++中的这个关键词，甚至不知道它的存在，本人以前也只是有所耳闻，但似懂非懂。
　　这是一个类型修饰符，位置同const、static等。一个使用volatile修饰的变量，比如volatile int i;每次对该变量的直接引用，都会访问内存，而不是从寄存器中读取（如果其已经在寄存器中）。这样一来，volatile似乎没什么用处，反倒会使数据的读取相对变慢很多。但是，如果没有volatile，编译器可能会优化你的程序，使得数据从寄存器中读取，从而加快程序的运行，但如果这个变量是同其它进程/线程共享的，就可能造成数据的不一致。多线程情况下，你可以使用互斥机制来保证对共享数据访问的原子性。但是，在单片机等嵌入式环境中，硬件经常不会有这种互斥机制的支持，这时某些共享的数据（比如端口）就可能会产生不一致的情况。而使用volatile就会使编译器不对代码进行优化，每次对该变量的访问都会从内存中读取。
　　下面通过观察使用volatile前后编译产生的汇编代码的不同，来加深对volatile关键词的理解。
　　对于下面的C代码：

volatile vs. const

　　正像上面所描述的那样，volatile的意思是“易变的”。C/C++中还有另外一个关键词叫const，用来限定变量不可被改变。似乎volatile和const意思相反，水火不容。但volatile const int N = 0;这样的语句是允许存在的。为什么呢？其实，这个语句可以这样来理解：变量N在本程序（或者设备）中是不可（禁止）改变的，但它可能会被其它程序（或者设备）改变。你或许知道，const只是编译器的限定，而没有执行期的检查，因此const也只是限于单个进程，因此volatile和const这两个关键词并不冲突。
　　另外，普通的整型const变量，比如const int N = 10; int a[N]; 中，变量N可能并不会被分配内存（除非程序里面有显式使用N地址的表达式）。但是，根据volatile变量的特性，volatile const int N = 10;中变量N是一定会占用内存的。这一点，亦可以通过观察相应的汇编代码来验证。