嵌入式软件工程师笔试面试题分类汇总——volatile

vloatile

超详细！！！
单纯的C程序员肯能会很少用到volatile关键字，但是如果说想从事嵌入式的工作，如果不懂得使用volatile，那就基本和offer说拜拜了。本讲内容将详细讲述volatile，为什么要用，什么时候用，有什么注意点…安排！
答应我，硬着头皮也要看完！真的很详细！！！

问题引入

int obj = 10;
int a = 0;
int b = 0;
a = obj;
sleep(100);
b = obj;
//在上述程序中，编译器在编译时发现obj没有被当成左值使用，
//从而“聪明”的编译器会自作主张的将obj替换为10，从而a,b的值都将为10。

这么看来似乎编译器做的并没有什么不对的地方，但是，结合上图，如果说在这休眠的100ms内，正好有一个硬件中断发生，使得obj的值从10——>100，而我们在这里等待100ms的目的就是为了等待这个硬件中断的发生将obj的值从10——>100。这么了看来，编译器自作主张的举动背离了我们的想法。

volatile关键字

  一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到的改变，这样，编译器就不会去假设这个变量的值了。

编译器的优化：在本次线程内，当读取一个变量时，为提高存取速度，编译器优化时有时会把变量读取到一个寄存器中，以后再取变量值时，就直接从寄存器中取值；当变量值在本线程内改变时，会同时把变量的新值copy到该寄存器中，以便保值一致。
当变量因在别的线程中等待而改变了值，该寄存器的值不会相应改变，从而造成应用程序读取到的值和实际的变量值不一致。当该寄存器因在别的线程等待而改变了值，原变量的值不会改变，从而造成应用程序读取到的值和实际的变量值不一致。
注：以上内容摘自：https://www.cnblogs.com/reality-soul/p/6140192.html

  volatile可以理解为编译器警告指示字；
  volatile用于告诉编译器必须每次去内存中取变量值（即：警告它别偷懒，别去取寄存器中的值）；
  volatile主要修饰可能被多个线程访问的变量；
  volatile也可以修饰可能被未知因素更改的变量；

遇到volatile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。

volatile的使用

1. 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）
     存储器映射的硬件寄存器通常要用volatile，因为每次对他的读写都有可能有不同的意义；相关寄存器定义时也会用到volatile，因为这些寄存器中的值是随时变化的，假设存在一个名叫AAA的寄存器，如果未用volatile修饰，那么在使用这个AAA寄存器的时候，会直接从CPU寄存器中取值，因为AAA寄存器之前被访问过，也就是之前就从内存中取出AAA的值保存到某个寄存器中，之所以直接从CPU寄存器中取值而不去内存中取值，是因为编译器优化代码的结果[访问CPU寄存器比访问RAM快得多]
2. 一个中断服务子程序中会访问到非自动变量
     由于访问寄存器比RAM快得多，所以编译器会做减少存取外部RAM的优化，从而导致一些值的变化脱离程序原本的设计意义
3. 多线程应用中被几个任务共享的变量
     当两个线程中都要用到某一个变量且该变量的值会被改变时，如果不用volatile修饰࿰