C语言学习及应用笔记之四：C语言volatile关键字及其使用

　　在C语言中，还有一个并不经常使用但却非常有用的关键字volatile。那么使用volatile关键字究竟能干什么呢？接下来我将就此问题进行讨论。

　　一个使用volatile关键字定义变量，其实就是告诉编译系统这变量可能会被意想不到地改变。那么编译时，编译器就不会自作主张的去假设这个变量的值，而进行代码的优化了。确切的说就是，编译器在编译代码时，优化器每次遇到这个变量，都会到内存中重新读取，而不会使用保存在寄存器里的备份来对代码进行优化。

　　我们已经了解了volatile关键字的基本作用。那么，在什么情况下使用volatile关键字呢？一般说来，在如下的几种情况通常会使用volatile关键字：

• 在中断服务程序中修改的，供其它程序检测的变量，通常需要定义为volatile；
• 在多任务环境下，各任务间共享的标志，通常也需要定义为volatile；
• 存储器映射的硬件寄存器通常也需要定义为volatile，因为每次对它的读写都可能有不同意义；

（1）使用中断改变对象值的情况

　　我们在中断服务程序中操作了某个对象，比如谁改变了一个变量的值。而在其它程序中我们希望通过这个变量值得改变去进行一些操作。在这个时候，我们使用或者不使用volatile关键字，可能得到截然不同的结果。

　　如果我们将变量定义为：static int var=0; ，然后再中断服务成勋中将其修改为：var=1，但是在另一函数中使用它但不会修改它，那么编译器会认为它没有变化，从而直接使用寄存器中的副本。

　　如果我们将变量定义为：volatile int var=0;，那么结果就完全不同了，每次在函数中使用var变量时，都会重新读取，而不会使用寄存器中的副本。

（2）多任务共享标志的情况

　　多任务共享时，其实也是一样的，在一个任务中修改了一个对象后，在另一个对象中应用它，但编译器并没发现在该任务中对它有修改。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。从而并不能响应在另一任务下的变化。

　　在这种情况下，一般我们都需要使用volatile关键字来定义任务间共享的标识。

（3）硬件寄存器内存映射的情况

　　内存映射的情况是非常多的，比如我们将外设的寄存器映射到内存的某一段区域；再比如我们同过DMA方式将数据直接写到内存中的某一段区域。

由于我们外部的数据都是直接进入了内存区域，而程序知识引用它的值。编译器优化时可能就直接采用寄存器中的副本了。佷显然这不是我们需要的结果，这时将这段内存对应的变量声明为volatile，则可以保证我们的需求。

　　综上所述，我们说明了volatile关键字的常规用法。当然，我们也可以发现volatile关键字是会降低编译器优化力度的，但它却可以保证程序的正确性，所以在适合的地方使用volatile关键字是必要的。不过能不能用的好，还要看编程者的基本功。

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