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[〖C/C++/Visual C++〗] C语言中volatile关键字的学习

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发表于 2010-7-26 18:06 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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。
  用volatile关键字声明的变量i每一次被访问时,执行部件都会从i相应的内存单元中取出i的值。
  没有用volatile关键字声明的变量i在被访问的时候可能直接从cpu的寄存器中取值(因为之前i被访问过,也就是说之前就从内存中取出i的值保存到某个寄存器中),之所以直接从寄存器中取值,而不去内存中取值,是因为编译器优化代码的结果(访问cpu寄存器比访问ram快的多)。
  以上两种情况的区别在于被编译成汇编代码之后,两者是不一样的。之所以这样做是因为变量i可能会经常变化,保证对特殊地址的稳定访问。
  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。
  使用该关键字的例子如下:
  int volatile nVint;
  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。
  例如:
  volatile int i=10;
  int a = i;
  ...
  //其他代码,并未明确告诉编译器,对i进行过操作
  int b = i;
  volatile 指出 i是随时可能发生变化的,每次使用它的时候必须从i的地址中读取,因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是,由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作,它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读。这样以来,如果i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错,所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。
  注意,在vc6中,一般调试模式没有进行代码优化,所以这个关键字的作用看不出来。下面通过插入汇编代码,测试有无volatile关键字,对程序最终代码的影响:
  首先,用classwizard建一个win32 console工程,插入一voltest.cpp文件,输入下面的
  代码:
  #include <stdio.h>
  void main()
  {
  int i=10;
  int a = i;
  printf( "i= %d\n",a);
  //下面汇编语句的作用就是改变内存中i的值,但是又不让编译器知道
  __asm {
  mov dword ptr [ebp-4], 20h
  }
  int b = i;
  printf("i= %d\n",b);
  }
  然后,在调试版本模式运行程序,输出结果如下:
  i = 10
  i = 32
  然后,在release版本模式运行程序,输出结果如下:
  i = 10
  i = 10
  输出的结果明显表明,release模式下,编译器对代码进行了优化,第二次没有输出正确的i值。
  下面,我们把 i的声明加上volatile关键字,看看有什么变化:
  #include <stdio.h>
  void main()
  {
  volatile int i=10;
  int a = i;
  printf( "i= %d\n",a);
  __asm {
  mov dword ptr [ebp-4], 20h
  }
  int b = i;
  printf("i= %d\n",b);
  }
  分别在调试版本和release版本运行程序,输出都是:
  i = 10
  i = 32
  这说明这个关键字发挥了它的作用!
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