大神们写程序的时候都用volatile这个关键字吗?

kokoromi

大家在写程序时，尤其有系统的，比如uCOS等等，那种在多个任务都有使用的全局变量会加上 volatile 这个关键字吗？还有在中断中用的全局变量。
还有，如果全局变量使用的时候都用的取地址的方式比如 &var等等，还需要加volatile这个吗？我看好多程序都没加这个，尤其是uCOS源码里都没看见用这个关键字，不知道什么时候用。

mack13013

感觉你还没有理解为什么要有volatile这个关键词修饰符。简单举个不准确的例子吧：假设你做某个运算，有个变量A，程序为了加快运行速度，不仅仅将A放到内存中去，而是将A放到内存中去之后再在cache中放一份，运算的时候,读取写入A就直接操作cache中的就好了，这样cache比内存速度快，运算速度就能加快。而有的时候A不只是会被CPU改写，比如某些外设也会改写A，但是外设一般是无法改写cache的，只能改写内存中的A，因为cache是CPU的一部分。这样，外设改写了A，可是CPU用来运算的A却没被改写，这样就会出现差错。甚至有时候A本身就是一个外设地址，就更加没办法映射到cache中去了。为了避免某些不能被映射的A映射到cache中去，就要用volatile修饰，这样，CPU每次读写A都去找内存中的地址，不去操作cache中的映像。如果你比较了解MCU的寄存器和外设配置，那么就很容易掌握什么时候该用volatile了。

mack13013

当然，也要看编译优化等级的，像是不优化时，没有任何变量被映射到cache中去，是否添加volatile就无所谓了，但是优化级别高了，为了保证程序不出错，就非常倚重volatile了。

K.O.Carnivist

mack13013 发表于 2018-12-2 17:44
感觉你还没有理解为什么要有volatile这个关键词修饰符。简单举个不准确的例子吧：假设你做某个运算，有个变 ...

c语言引入volatile关键字的年代应该比通用cpu引入cache要早的多……你是不是套用了其他语言的volatile……
mcu上c语言的volatile更多的是编译层面的事情吧，不标volatile的变量有可能被编译器直接搞没了，连cache操作都不会有的。

greyorbit

K.O.Carnivist 发表于 2018-12-3 08:20
c语言引入volatile关键字的年代应该比通用cpu引入cache要早的多……你是不是套用了其他语言的volatile… ...

volatile简单来说就是让CPU字节从该变量的内存地址读取该变量值，而不是从CPU寄存器。
不加volatile的变量，某些情况下编译器会从CPU 寄存器读取该变量。
比如，
int n = 10， m = 0;

n = xxx操作；
。。。省略x行，这x行里都没对n在操作

m = n； 这里n的值一般是从CPU寄存器读取的，如果在那x行过程中，中断或者DMA对n值修改了就会导致m的值不是实际n的值

greyorbit

mack13013 发表于 2018-12-2 17:44
感觉你还没有理解为什么要有volatile这个关键词修饰符。简单举个不准确的例子吧：假设你做某个运算，有个变 ...

volatile和cache没啥关系，简单来说volatile是CPU寄存器级别，cache是内存级别，volatile改变不来cache一致性问题，而且不是所有的CPU都带cache

mack13013

K.O.Carnivist 发表于 2018-12-3 08:20
c语言引入volatile关键字的年代应该比通用cpu引入cache要早的多……你是不是套用了其他语言的volatile… ...

嗯，我只是“简单举个不准确的例子吧：”,拿volatile在X86上某一个作用来说事的，不算完全介绍volatile作用。

实际上有没有cache，用寄存器还是用cache跟编译器优化等级、策略等有很多关系，我没办法非常“严密”、“完全"的给大家介绍volatile，所以只能拿“简单举个不准确的例子吧：”给大家打个比方。  大家不要在意这些细节，我并不是专业的。

opk666

:@

kokoromi

其实我就想知道为什么 uCOSIII里面没有用到这个关键字，系统源码里有很多全局变量，都没用这个关键字。不知道为什么，明显都是要跨线程使用的变量。