zoukankan      html  css  js  c++  java
  • volatile

    很多人对Volatile都不太了解,其实Volatile是由于编译器优化所造成的一个Bug而引入的关键字。
             int a = 10;
             int b = a;
             int c = a;
             理论上来讲每次使用a的时候都应该从a的地址来读取变量值,但是这存在一个效率问题,就是每次使用a都要去内存中取变量值,然后再通过系统总线传到CPU处理,这样开销会很大。所以那些编译器优化者故作聪明,把a读进CPU的cache里,像上面的代码,假如a在赋值期间没有被改变,就直接从CPU的cache里取a的副本来进行赋值。但是bug也显而易见,当a在赋给b之后,可能a已经被另一个线程改变而重新写回了内存,但这个线程并不知道,依旧按照原来的计划从CPU的cache里读a的副本进来赋值给c,结果不幸发生了。
            于是编译器的开发者为了补救这一bug,提供了一个Volatile让开发人员为他们的过失埋单,或者说提供给开发人员了一个选择效率的权利。当变量加上了Volatile时,编译器就老老实实的每次都从内存中读取这个变量值,否则就还按照优化的方案从cache里读。

    volatile的本意是一般有两种说法--1.“暂态的”;2.“易变的”。
    这两种说法都有可行。但是究竟volatile是什么意思,现举例说明(以Keil-c与a51为例
    例子来自Keil FQA),看完例子后你应该明白volatile的意思了,如果还不明白,那只好
    再看一遍了。


    例1.

    void main (void)
    {
          volatile int i;
          int j;

          i = 1;    //1    不被优化 i=1
          i = 2;    //2    不被优化 i=1
          i = 3;    //3    不被优化 i=1

          j = 1;    //4    被优化
          j = 2;    //5    被优化
          j = 3;    //6    j = 3
    }
    ---------------------------------------------------------------------
    例2.

    函数:

    void func (void)
    {
          unsigned char xdata xdata_junk;
          unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
          unsigned char t1, t2;

          t1 = *p;
          t2 = *p;
    }

    编译的汇编为:

    0000 7E00      R       MOV       R6,#HIGH xdata_junk
    0002 7F00      R       MOV       R7,#LOW xdata_junk
    ;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----

    0004 8F82            MOV       DPL,R7
    0006 8E83            MOV       DPH,R6

    ;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 注意
    0008 E0              MOVX      A,@DPTR
    0009 F500      R       MOV       t1,A

    000B F500      R       MOV       t2,A
    ;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
    000D 22              RET    

    将函数变为:
    void func (void)
    {
          volatile unsigned char xdata xdata_junk;
          volatile unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
          unsigned char t1, t2;

          t1 = *p;
          t2 = *p;
    }

    编译的汇编为:
    0000 7E00      R       MOV       R6,#HIGH xdata_junk
    0002 7F00      R       MOV       R7,#LOW xdata_junk
    ;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----

    0004 8F82            MOV       DPL,R7
    0006 8E83            MOV       DPH,R6

    ;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
    0008 E0              MOVX      A,@DPTR
    0009 F500      R       MOV       t1,A          ;a处

    000B E0              MOVX      A,@DPTR
    000C F500      R       MOV       t2,A
    ;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    000E 22              RET    


    比较结果可以看出来,未用volatile关键字时,只从*p所指的地址读一次
    如在a处*p的内容有变化,则t2得到的则不是真正*p的内容。

    ---------------------------------------------------------------------
    例3


    volatile unsigned char bdata var;    // use volatile keyword here
    sbit var_0 = var^0;
    sbit var_1 = var^1;
    unsigned char xdata values[10];

    void main (void)    {
        unsigned char i;

        for (i = 0; i < sizeof (values); i++)    {
          var = values[i];
          if (var_0)    {
            var_1 = 1;      //a处
                 
            values[i] = var;    // without the volatile keyword, the compiler
                              // assumes that 'var' is unmodified and does not
                              // reload the variable content.
          }
        }
    }


    在此例中,如在a处到下一句运行前,var如有变化则不会,如var=0xff; 则在
    values[i] = var;得到的还是values[i] = 1;

    ---------------------------------------------------------------------
    应用举例:

    例1.
    #define DBYTE ((unsigned char volatile data    *) 0)

    说明:此处不用volatile关键字,可能得不到真正的内容。
    ---------------------------------------------------------------------

    例2.


    #define TEST_VOLATILE_C

    //***************************************************************
    // verwendete Include Dateien
    //***************************************************************
    #if __C51__ < 600
        #error: !! Keil 版本不正确
    #endif

    //***************************************************************
    // 函数 void v_IntOccured(void)
    //***************************************************************
    extern void v_IntOccured(void);

    //***************************************************************
    // 变量定义
    //***************************************************************
    char xdata cValue1;            //全局xdata
    char volatile xdata cValue2; //全局xdata

    //***************************************************************
    // 函数: v_ExtInt0()
    // 版本:
    // 参数:
    // 用途:cValue1++,cValue2++
    //***************************************************************
    void v_ExtInt0(void) interrupt 0 {
        cValue1++;
        cValue2++;
    }       

    //***************************************************************
    // 函数: main()
    // 版本:
    // 参数:
    // 用途:测试volatile
    //***************************************************************

    void main() {
    char cErg;

    //1. 使cErg=cValue1;
    cErg = cValue1;

    //2. 在此处仿真时手动产生中断INT0,使cValue1++; cValue2++
    if (cValue1 != cErg)
        v_IntOccured();

    //3. 使cErg=cValue2;
    cErg = cValue2;

    //4. 在此处仿真时手动产生中断INT0,使cValue1++; cValue2++
    if (cValue2 != cErg)
        v_IntOccured();
     
    //5. 完成
        while (1);
    }

    //***************************************************************
    // 函数: v_IntOccured()
    // 版本:
    // 参数:
    // 用途: 死循环
    //***************************************************************
    void v_IntOccured() {
        while(1);
    }


    仿真可以看出,在没有用volatile时,即2处,程序不能进入v_IntOccured();
    但在4处可以进入v_IntOccured();
  • 相关阅读:
    实用 .htaccess 用法大全
    研究生生活半年的一些总结
    The JRE could not be found. Edit the server and change the JRE location.
    FastCGI Error Number: 5 (0x80070005).
    如何修改discuz论坛的图像地址
    用JavaScript获取页面上被选中的文字的技巧
    JS一些实用的方法
    PHP下载网页
    PHP is much better than you think
    Javascript_06_表单验证(离开单项,输入框后提示信息)
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/tommyli/p/1050041.html
Copyright © 2011-2022 走看看