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1、 Volatile 推荐一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变，这样，编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是，优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值，而不是使用保存在寄存器里的备份。下面是volatile变量的几个例子： 1). 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器） 2). 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables) 3). 多线程应用中被几个任务共享的变量 回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分 C 程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RT
2、OS等等打交道，所用这些都要求volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。 假设被面试者正确地回答了这是问题（嗯，怀疑是否会是这样），我将稍微深究一下，看一下这家伙是不是真正懂得volatile完全的重要性。 1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。 2). 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。 3). 下面的函数有什么错误： int square(volatile int *ptr) return *ptr * *ptr; 下面是答案： 1). 是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它
3、是const因为程序不应该试图去修改它。 2). 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中断服务子程序修改一个指向一个buffer的指针时。 3). 这段代码是个恶作剧。这段代码的目的是用来返指针*ptr 指向值的平方，但是，由于*ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码： int square(volatile int *ptr) int a,b; a = *ptr; b = *ptr; return a * b; 由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下： long square(vol
4、atile int *ptr) int a; a = *ptr; return a * a; 讲讲我的理解： 关键在于两个地方： 1. 编译器的优化 在本次线程内, 当读取一个变量时，为提高存取速度，编译器优化时有时会先把变量读取到一个寄存器中；以后，再取变量值时，就直接从寄存器中取值； 当变量值在本线程里改变时，会同时把变量的新值copy到该寄存器中，以便保持一致 当变量在因别的线程等而改变了值，该寄存器的值不会相应改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致 当该寄存器在因别的线程等而改变了值，原变量的值不会改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致 2. 在什么情况下会出现
5、 1). 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器） 2). 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables) 3). 多线程应用中被几个任务共享的变量 补充： volatile 应该解释为“直接存取原始内存地址”比较合适，“易变的”这种解释简直有点误导人； “易变”是因为外在因素引起的，象多线程，中断等，并不是因为用volatile修饰了的变量就是“易变”了，假如没有外因，即使用volatile定义，它也不会变化； 而用volatile定义之后，其实这个变量就不会因外因而变化了，可以放心使用了； 大家看看前面那种解释（易变的）是不是在误导人 简明示例如下
6、： 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; v
7、olatile 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 co
8、nsole工程，插入一个voltest.cpp文件，输入下面的代码： i nclude void main() int i=10; int a = i; printf(i= %d,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,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
9、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： i nclude void main() volatile int i=10; int a = i; printf(i= %d,a); _asm mov dword ptr ebp-4, 20h int b = i; printf(i= %d,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！ volatile对应的变量可能在你的程序本身不知道的情况下发生改变 比如多线程的程序，共同访问的内存当中，多个程序都可以操纵这个变量 你自己的程
10、序，是无法判定合适这个变量会发生变化 还比如，他和一个外部设备的某个状态对应，当外部设备发生操作的时候，通过驱动程序和中断事件，系统改变了这个变量的数值，而你的程序并不知道。 对于volatile类型的变量，系统每次用到他的时候都是直接从对应的内存当中提取，而不会利用cache当中的原有数值，以适应它的未知何时会发生的变化，系统对这种变量的处理不会做优化显然也是因为它的数值随时都可能变化的情况。 - 典型的例子 for ( int i=0; i100000; i+); 这个语句用来测试空循环的速度的 但是编译器肯定要把它优化掉，根本就不执行 如果你写成 for ( volatile int i
11、=0; i100000; i+); 它就会执行了 volatile的本意是“易变的” 由于访问寄存器的速度要快过 RAM，所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如： static int i=0; int main(void) . while (1) if （i） dosomething( ); /* Interrupt service routine. */ void ISR_2(void) i=1; 程序的本意是希望ISR_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过i，因此 可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作，
12、然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething永远也不会被 调用。如果将将变量加上volatile修饰，则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化（肯定执行）。此例中i也应该如此说明。 一般说来，volatile用在如下的几个地方： 1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile； 2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile； 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； 另外，以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志读了一半被打断了重写），在1中可以通过关
13、中断来实现，2中可以禁止任务调度，3中则只能依靠硬件的良好设计了 Const const是一个 C语言的关键字，它限定一个变量不允许被改变。使用 const在一定程度上可以提高程序的安全性和可靠性，另外，在观看别人代码的时候，清晰理解const所起的作用，对理解对方的程序也有一些帮助。 C中CONST的使用： 虽然这听起来很简单，但实际上，const的使用也是 c语言中一个比较微妙的地方，微妙在何处呢？请看下面几个问题。 问题：const变量 & 常量 为什么下面的例子在使用一个const变量来初始化数组，ANSI C的编译器会报告一个错误呢？ const int n = 5; int an;
14、 答案与分析: 1）、这个问题讨论的是“常量”与“只读变量”的区别。常量肯定是只读的，例如5， abc，等，肯定是只读的，因为常量是被编译器放在内存中的只读区域，当然也就不能够去修改它。而“只读变量”则是在内存中开辟一个地方来存放它的值，只不过这个值由编译器限定不允许被修改。C 语言关键字 const 就是用来限定一个变量不允许被改变的修饰符（Qualifier）。上述代码中变量n被修饰为只读变量，可惜再怎么修饰也不是常量。而ANSI C规定数组定义时长度必须是“常量”，“只读变量”也是不可以的。 2)、注意：在ANSI C中，这种写法是错误的，因为数组的大小应该是个常量，而const int
15、 n,n只是一个变量（常量 != 不可变的变量，但在标准C+中，这样定义的是一个常量，这种写法是对的），实际上，根据编译过程及内存分配来看，这种用法本来就应该是合理的，只是 ANSI C对数组的规定限制了它。 3)、那么，在ANSI C 语言中用什么来定义常量呢？答案是enum类型和#define宏，这两个都可以用来定义常量。 问题：const变量 & const 限定的内容 下面的代码编译器会报一个错误，请问，哪一个语句是错误的呢？ typedef char * pStr; char string4 = abc; const char *p1 = string; const pStr p2 = string; p1+; p2+; 答案与分析： 问题出在p2+上。 1)、const使用的基本形式： const char m; 限定m不可变。 2)、替换1式中的m, const char *pm; 限定*pm不可变，当然pm是可变的，因此问题中p1+是对的。 3)、替换1式char, const newType m; 限定m不可变，问题中的charptr就是一种新类型，因此问题中p2不可变，p2+是错误的。 问题：const变量 & 字符串常量 请问下面的代码有
