【笔记】关于const和volatile_volatile status register-优快云博客

关于这方面的内容，我自己经验不够说得不够清楚。但又想记录下来，于是上网找了网友的提问。
转自问题帖子：https://bbs.youkuaiyun.com/topics/190146027

1.volatile

volatile标识一个变量意味着这个变量可能被非本程序的其他过程改变，例如某个访问这一变量的某中断程序。为变量加上这一标识可以禁止编译器的优化，使程序正确地按设计者的意图运行。例如下面的程序，我们将intr_func注册为中断函数，某个中断发生时触发这一函数：

unsigned char flag = 1;

int main(int argc, char **argv) {
    reg_intr(XXX, intr_func);
    while(flag) {
        printf("hello\n");
    }
    return 0;
}

void intr_func(void) {
    flag = 0;
}

当不加volatile时，编译器会直接将while条件中的flag换成1，因此即使中断发生也无法结束循环；如果给flag加上volatile标识，编译器就不会做前述的优化，程序得以按设计的意图工作。

2.const是只读变量，不是常量
只读表示编译器不允许代码修改变量。但并不表示这个变量在其它地方不能够被修改（不能被修改岂不就成了常量？）。比如：

void f(const char *str)
{
...
}

在上面的程序中，str所指向的内存区域就是只读的，但这个只读性只在函数f内部，出了f，这块内存完全有可能是能够被修改的。

void g(void)
{
    char name[] = "Jim King";
    f(name);
...
}

而在另一个函数，是可以将不同的实参传进 f 函数中去的。

3. volatile的另一个例子（与const联用）
另外一个例子在嵌入式系统中比较常见。很多嵌入式系统允许我们访问外部寄存器，该寄存器的地址可能是0x0018，该寄存器的最低位可能表示设备状态，1为忙碌，0为空闲。

#define GET_REG_VALUE(reg)              (*reg)       /* get register value */
const unsigned char *STATUS_REG   = 0x0018;    /* status register */
const unsigned char  STATUS_BUSY = 0x01;        /* busy bit */
while (GET_REG_VALUE(STATUS_REG) & STATUS_BUSY); /* wait until free */
// do something to operate the device

这段代码很可能会死循环。因为编译器强奸民意的将地址0x0018处的值缓存起来，然后每次while的时候都从缓存中读取。虽然STATUS_REG的值是const unsigned char *，但这仅仅表示STATUS_REG寄存器是个只读寄存器，我们不能够在代码中去写这个寄存器，但并不表示这个寄存器是不能够改变的。硬件完成了它的任务之后，就会把状态设置成空闲，因此该寄存器的最后一位在我们循环的时候很可能已经发生了变化。因此在这样的地方，我们要禁止编译器自作聪明的优化，方法如下：

const volatile unsigned char *STATUS_REG   = 0x0018;    /* status register */