如何在C++中使用volatile关键字?相信很多没有经验的人对此束手无策,为此本文总结了问题出现的原因和解决方法,通过这篇文章希望你能解决这个问题。
为什么使用volatile ?
C/C++中的 volatile 关键字 和const对应,用来修饰变量,通常用于建立语言级别的memory barrier。这是BS在“The C++ Programming Language”对volatile修饰词的解释:
A volatile specifier is a hint to a compiler that an object may change its value in ways not specified by the language so that aggressive optimizations must be avoided.
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,硬件或者其他线程等。
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。声明时语法:int volatile vInt; 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 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 VC 6 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:
输入下面的代码:
#include <stdio.h> 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); } #include <stdio.h> 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 Debug 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:
分别在 Debug 和 Release 版本运行程序,输出都是:
i = 10
i = 32
这说明这个 volatile 关键字发挥了它的作用。其实不只是“内嵌汇编操纵栈”这种方式属于编译无法识别的变量改变,另外更多的可能是多线程并发访问共享变量时,一个线程改变了变量的值,怎样让改变后的值对其它线程 visible。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;
2.volatile 指针
和 const 修饰词类似,const 有常量指针和指针常量的说法,volatile 也有相应的概念:
郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。