C语言中的volatile

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1.volatile有什么含义？有什么用法？

官方定义是：

一个变量也许会被后台程序改变。

关键字volatile与const绝对独立。它指示一个变量也许会被某种方式修改，这种方式按照正常程序流程分析是无法预知的（例如，一个变量也许会被一个中断服务程序所修改）。这个关键字使用以下语法定义：

volatile data-defiinition;

注：变量如果加了voletile修饰，则会从内存中重新装载内容，而不是直接从寄存器中拷贝内容。

2.编译器的优化
在本次线程内，当读取一个变量时，为了提高读取速度，编译器进行优化时有时会先把变量读取到一个寄存器中；以后，再读取变量值时，就直接从寄存器中读取；当变量值在本线程里改变时，会同时把变量的新值copy到该寄存器中，以保持一致。 

当变量因别的线程值发生改变，上面寄存器的值不会相应改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致。

3.常见的问题

（1）说明关键字volatile有什么含意，并给出例子。
 volatile表示被修饰的符号是易变的。告诉编译器不要随便优化我的代码！！
 *一个硬件寄存器
 *中断中用到的变量
 *线程之间共享变量
 volatile int a = 10;
 while((a & 0x01) == 0);
 #define P_UART_STATUS ((const volatile unsigned int *)0x88000000);
       // volatile表示硬件会修改这个寄存器的内容
       // const表示该寄存器只读，写无意义
 （2）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-automatic variables)
 3). 多线程应用中被几个任务共享的变量

（3）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;
  }
  Volatile 关键字告诉编译器不要持有变量的临时性拷贝。一般用在多线程程序中，
  以避免在其中一个线程操作该变量时，将其拷贝入寄存器。
 请看以下情形: A线程将变量复制入寄存器，然后进入循环，反复检测寄存器的值是否满足
 一定条件(它期待B线程改变变量的值。在此种情况下，当B线程改变了变量的值时，
 已改变的值对其在寄存器的值没有影响。所以A线程进入死循环。
  volatile 就是在此种情况下使用。  

C语言中的volatile

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原文地址：https://www.cnblogs.com/yangjiquan/p/11368349.html