求助一下C语言中的volatile作用

Raines

我发现stm32f10x.h文件里进行了宏定义#define     __O     volatile                  /*!< defines 'write only' permissions     */#define     __IO    volatile                  /*!< defines 'read / write' permissions   */
但是通过网上查询对volatile没有太明白，想请问一下各位有没有什么简单的理解方式，我不要求太深入、太专业，只要能让我这个新人简单明白大概的作用即可，能举出例子更好。
非常感谢各位的教导！

warship

简单地说，volatile就是告诉编译器，不要自作聪明地去优化与这个变量有关的代码
严格做到：每一次的读写都去访问这个变量所在的地址，不要为了省事（提高效率）而直接用CPU自带的寄存器
比如说：
volatile int i;
i=10;
......
int j=i;
编译生成代码时，CPU一般是用寄存器来进行操作的，用一个寄存器比如R0＝10，然后把R0的值赋予变量i,
编译后面int j=i;这一句时，因为中间没有对i进行改变的操作，
编译器想，我何必费劲去取i的值呢，我R0不就有现成的i值吗，让j=R0不就行了吗？
正常情况下这是没有问题的，但我们的系统是与硬件相关（或者多任务、中断之类）的，很可能 i 的值通过其它方式（从静态代码中看不出来）中途会改变的，
比如已经变成了20，这时候经过编译器自作主张优化出来的代码，却没有去读这个20，而是让j=R0即＝10，得到了错误的结果。
如果我们的程序中，确实有这种某个变量中途会改变的情况，要想不出现上面的错误，就需要声明volatile int i;
告诉编译器，碰到i这个变量，都必须老老实实地到实际地址去取当前值，不要使用R0之类的存货。

炫色康康

关于这种关键字的学习可以看看C语言深度剖析，基本都有

ssssssssssss

warship 发表于 2018-8-9 22:55
简单地说，volatile就是告诉编译器，不要自作聪明地去优化与这个变量有关的代码
严格做到：每一次的读写都 ...

编译器一级优化应该不会优化到这个层次吧？

warship

ssssssssssss 发表于 2018-8-10 08:22
编译器一级优化应该不会优化到这个层次吧？

这种是编译器最基本的优化功能，基本属于傻瓜级别的。

ssssssssssss

warship 发表于 2018-8-10 08:26
这种是编译器最基本的优先功能，基本属于傻瓜级别的。

也就是说优化等级为0，也会出现这种优化吗

0级优化：
1、 常数折叠：只要有可能，编译器就执行将表达式化为常数数字的计算，其中包括运行地址的计算。
2、 简单访问优化：对8051系统的内部数据和位地址进行访问优化。
3、 跳转优化：编译器总是将跳转延至最终目标上，因此跳转到跳转之间的命令被删除。
1级优化：
1、 死码消除：无用的代码段被消除。
2、 跳转否决：根据一个测试回溯，条件跳转被仔细检查，以决定是否能够简化或删除。

Arya

硬件寄存器、多线程的共享变量等

warship

ssssssssssss 发表于 2018-8-10 08:30
也就是说优化等级为0，也会出现这种优化吗

0级优化：

这种优化是很基本的，
你先要明白，我们虽然只是简单的给某变量赋值，
生成汇编代码时往往都需要通用寄存器作为中介的。
i=10汇编后的代码写成C语言相当于：R0＝10； R1＝i的地址； 然后STR R0，（R1）
就是这么费劲的，然后你马上又来一句j=i;  它会傻到再去取i的值吗？ 直接就用R0中现存的值了。

ssssssssssss

warship 发表于 2018-8-10 09:05
这种优化是很基本的，
你先要明白，我们虽然只是简单的给某变量赋值，
生成汇编代码时往往都需要通用寄 ...

比如说一个变量count值（不加volatile），执行下面的函数  count=1； count=3；count=GPIO_IDR；count=6；5ms定时器中断里面我让count++；（假设GPIO_IDR值是0x09），定时器跑完一次定时器中断的时候count变量可能是多少？

SimpleLife

volatile作用：无论何时，编译器读取变量都从地址上读取。
情况：在某些编译器下，编译器优化读取方式，若某段时间内程序没有对变量进行改变，编译器读取的值为上次的值。
例子：
PA5，在某段时间内，程序没有对PA5进行设置，在下次读取时，编译器会自动把上个值直接读取出来，
如果PA5是输入口，电平改变了，编译器是不知道的，读取的只能为上次读取的值，
这个时候volatile的作用提现出来了：无论何时，读取变量都从地址上读，这样保证了读取到的值是实时的，准确的。

ssssssssssss

SimpleLife 发表于 2018-8-10 09:15
在某些编译器下，编译器优化读取方式，例如：PA5，在某段时间内，程序没有进行设置，在下次读取时，编译器 ...

看9楼的帖子

SimpleLife

百度上也有很多说明啦

warship

ssssssssssss 发表于 2018-8-10 09:14
比如说一个变量count值（不加volatile），执行下面的函数  count=1； count=3；count=GPIO_IDR；count= ...

这种赋值语句不说明问题，
我认为编译出来，会以最后一次为准，
即count=6

ssssssssssss

warship 发表于 2018-8-10 09:24
这种赋值语句不说明问题，
我认为编译出来，会以最后一次为准，
即count=6

如果第一句和第二句加一句i=0；编译器也给我优化了？编译器也给我吧count优化了？

ssssssssssss

warship 发表于 2018-8-10 09:24
这种赋值语句不说明问题，
我认为编译出来，会以最后一次为准，
即count=6

怎么才能查看编译器优化了的东西？

warship

ssssssssssss 发表于 2018-8-10 09:28
如果第一句和第二句加一句i=0；编译器也给我优化了？编译器也给我吧count优化了？

赋值的操作是写，写操作基本不会优化的。
容易出问题的主要是读。

warship

ssssssssssss 发表于 2018-8-10 09:31
怎么才能查看编译器优化了的东西？

仿真的时候对照查看汇编窗口

lvkanger

warship 发表于 2018-8-9 22:55
简单地说，volatile就是告诉编译器，不要自作聪明地去优化与这个变量有关的代码
严格做到：每一次的读写都 ...

很易懂！赞一个

1208

warship 发表于 2018-8-9 22:55
简单地说，volatile就是告诉编译器，不要自作聪明地去优化与这个变量有关的代码
严格做到：每一次的读写都 ...

讲得不错，赞一个

Raines

warship 发表于 2018-8-9 22:55
简单地说，volatile就是告诉编译器，不要自作聪明地去优化与这个变量有关的代码
严格做到：每一次的读写都 ...

非常感谢

电脑小白

虽然不明白你们在说什么，但感觉很厉害的样子。

锤子

warship 发表于 2018-8-9 22:55
简单地说，volatile就是告诉编译器，不要自作聪明地去优化与这个变量有关的代码
严格做到：每一次的读写都 ...

感谢我大哥！

hijkstra

麻烦一下大家，
我注意到有的处理器包含cache，volatile这样还有效吗？如何保证数据多个备份的一致性呢？

asdf89

谢谢各位指导，谢谢了