【C】volatile关键字的使用

前言

• volatile是什么，为什么被发明？
• volatile为什么用？
• volatile什么时候使用？
• const和volatile能同时使用，为什么？

volatitle是什么？

　　volatile 的字面意思为“不稳定的，易变的”。它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量，每次读取变量都从变量的内存地址中访问，防止变量更新不同步。

volatile为什么用？

　　讲一个小例子:　　

int Flag;
interrupt ISR_Uart1(void)
{
    if()
        Flag = 0;  
    else
        Flag = 1;
}
main()
{
    if(Flag == 0)
      do something;
   elsedo others;
}

     全局变量Flag，可能随时被中断改变，如果不用volatile修饰，当调整编译器优化级别时，可能此Flag会被优化，导致使用的时候，使用寄存器内的值，而不是内存地址中的值，造成了Flag值的变化不同步。所以Debug时正常，优化烧写后就不正常了。所以使用全局变量的时候，尽量使用volatile进行修饰。

例如wiki百科中

volatile什么时候使用？

1、中断中改变的值

2、多任务中，相互之间共享的值

3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义

const和volatile能同时使用，为什么？

const表示本程序代码层面上不能改变此变量，如果不小心手误改变，编译时应报错。

volatile表示本程序外可能会改变此变量，编译器不能优化掉。

例如：

const volatile int i = 0；

main()
{

    if(1 == i)

        do something;

}

如果此程序中，没有代码给i赋值为1，则编译器以可能会把if直接优化掉，但是这个i可能被其他地方修改（例如状态寄存器）。

总结：

由于有中断、流水线执行模式（变量先从RAM读取到寄存器），多线程，这些资源共享的情况下，导致变量的改变和使用是并发的，而不是串行的（时间有先后，可一目了然的把控），所以变量存在着竞争。

volatile的作用，最终目的是为了让程序员能够准确的把控程序的执行，不会因为竞争，导致变量被意外改变，产生Bug。

记得一句话，如果你都不知道自己的程序是如何执行的，就别先忙着调试。

延伸知识：

1、什么是内存和寄存器？有什么关系？

2、什么是原子操作？

参考资料：

1、百度百科

2、详解C中volatile关键字

3、多线程编程中什么情况下需要加 volatile？

4、聊聊并发（五）——原子操作的实现原理