volatile关键字学习使用-创新互联

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一、volatile是什么？

二、使用volatile关键字原因

代码优化

引用volatile的主要原因

实例代码说明

三、volatile应用场合

总结

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学习视频： 

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、volatile是什么？

C/C++ 中的 volatile 关键字和 const 对应，用来修饰变量。

volatile 关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量，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。声明时语法：volatile int a; 当要求使用 volatile 声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据，而且读取的数据立刻被保存。

二、使用volatile关键字原因

• 代码优化

在计算机工作时，内存的访问速度远不及CPU的处理速度，为了提升计算机的整体性能，在软硬件层面都有相对应的机制去优化内存的访问。

1. 硬件层面：引入高速缓存（Cache作用：加快内存的访问速度）
2. 软件层面：编码优化(程序员编码时减少对内存的访问)和编译优化(编译器编译时减少对内存的访问)

• 引用volatile的主要原因

告诉编译器不要对所声明的变量进行代码编译优化，保证CPU对声明变量内存地址稳定访问。

• 实例代码说明

volatile的英文意思为“易变的”，在C语言中当使用volatile修饰一个变量时即表示这个变量的值随时可能发生变化，因此编译器在编译的时候对该变量的存取操作不能进行优化，即告诉编译器每次存取该变量的时候都要从内存中去存取而不是使用其之前在CPU寄存器当中数据(由于编译优化的原因，编译器会优化代码，导致CPU当读取易变的变量时直接从CPU寄存器读取变量地址的值，从而达到减少访问内存的效果，提高效率)。

代码如下（示例）：

volatile int a = 1,b,c;

b = a;//内存(&a) ->寄存器(CPU访问内存读取&a下的数据值CPU中的寄存器中)
      //寄存器   ->内存(&b)(CPU将CPU寄存器中的数据值写入内存&b地址下空间)

c = a;//内存(&a) ->寄存器(此处执行过程可能会编译优化,如果前后两句语句之间有导致&a数据改变动作的            发生,需要引用volatile进行修饰,防止CPU直接从CPU寄存器中读取其变量的未变化的数据值,反之，没有其动作发生,可不必引用volatile进行修饰)
      //寄存器   ->内存(&c)

三、volatile应用场合

1. 中断：若中断服务程序需修改其它程序中使用的变量需要加 volatile；
2. 多线程：多任务环境(多线程环境)下各任务/线程之间都需要访问的变量应该加 volatile；
3. 硬件寄存器：存储器映射的硬件寄存器值通常随着硬件寄存器工作状态的变化而变化也要加 volatile 说明(eg.ADC涉及的寄存器);
   
   

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总结

提示：这里对文章进行总结：
volatile关键字主要作用是防止编译器代码编译优化，保证CPU读写其声明变量内存地址的稳定访问,不会由于内存的访问速度远不及CPU的处理速度，而存在可能直接从CPU寄存器中读取其变量地址下的数据，导致存在CPU寄存器没有及时更新变量内存地址下的数据，从而读取到错误变量数据值的风险。

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