C语言中volatile用法小结

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volatile用法及原理

volatile用法及原理

volatile用法及原理
"volatile"是一个关键字,用于修饰变量。

它可以告诉编译器,在使用这个变量的时候不要
进行优化,每次都从内存中读取最新的值,而不是使用寄存器中保存的值。

"volatile"的主要使用场景有两种:
1. 多线程并发访问共享变量:当多个线程同时访问一个共享变量时,为了保证数据的可见性和一致性,可以使用"volatile"关键字修饰共享变量,确保每次读取变量时都能获取到最新的值,
而不是使用缓存中的旧值。

2. 硬件设备的内存映射:有些变量是映射到硬件设备的内存地址,每次读取或写入这些变量时都需要与硬件设备进行交互。

使用"volatile"关键字修饰这些变量,可以告诉编译器不要对这些
变量进行优化,并且保证每次读取或写入都直接与硬件设备进行交互。

原理上,"volatile"关键字的作用是通过一系列的指令和内存屏障来保证变量的可见性和有序性:
1. 可见性:当一个线程对一个volatile变量进行写操作时,会立即刷新到主内存中,而读操作
会直接从主内存中读取最新的值,保证可见性。

2. 有序性:在volatile变量的前后插入内存屏障指令,防止指令重排序的优化。

这样可以确保volatile变量的读写操作在其他指令之前执行或之后执行,保证操作顺序的有序性。

需要注意的是,虽然"volatile"关键字可以保证可见性和有序性,但它并不能保证原子性。

如果
要保证原子性,需要使用其他的同步手段,比如使用synchronized关键字或者使用锁机制。

const volatile用法

const volatile用法

const volatile用法在C语言中,const和volatile是两个非常有用的关键词,它们可以帮助我们更加精确地控制变量的行为。

在本文中,我将介绍const volatile的用法,并探讨它们在程序中的重要性。

1. const关键词在C语言中,const关键词用于声明一个常量,它表示该变量的数值是不可变的。

在函数参数中,const关键词用于表示该参数是输入参数,函数不会修改它的数值。

在指针类型中,const关键词可以用来表示指针指向的数据是不可变的。

const关键词的使用可以提高程序的可读性和可维护性,避免意外的数据修改,从而提高程序的安全性和稳定性。

2. volatile关键词在C语言中,volatile关键词用于声明一个变量是易变的,它表示该变量的数值可以在任何时刻被改变。

在多线程或嵌入式系统中,volatile关键词可以用来表示一个变量可能被不同的线程或中断同时访问,从而避免编译器对该变量进行优化,保证程序的正确性。

volatile关键词的使用可以提高程序在多线程或并发环境中的正确性和可移植性,避免意外的编译器优化,保证程序的正确性。

3. const volatile的用法在C语言中,const和volatile关键词可以同时用于一个变量的声明中,表示该变量既是不可变的,又是易变的。

const volatile的用法通常出现在嵌入式系统中,用于表示一个只读的寄存器或设备状态变量。

在多线程或并发编程中,const volatile的使用可以保证对共享变量的正确访问,同时避免编译器的意外优化,保证程序的正确性。

4. 个人观点在实际的程序开发中,const和volatile关键词可以帮助我们更加精确地控制变量的行为,提高程序的可读性、可维护性和安全性。

特别是在嵌入式系统或多线程编程中,const volatile的使用是非常重要的,可以保证程序的正确性和可移植性。

总结在本文中,我介绍了const volatile的用法,它们分别表示变量的不可变性和易变性,可以帮助我们更加精确地控制变量的行为。

volatile bool在c语言中的用法

volatile bool在c语言中的用法

volatile bool在c语言中的用法在C语言中,`volatile bool`是一种数据类型,用于声明一个可以被多个线程同时访问并可能在不同的时间点被改变的布尔变量。

它通常用于以下情况:1. 在中断服务程序(ISR)中使用:当一个中断服务程序修改了一个共享的布尔变量时,为了确保其他线程或中断能够正确地检测到该变量的更新,需要将该变量声明为`volatile`。

```cvolatile bool flag = false;void ISR() {flag = true;}int main() {while(1) {if(flag) {// 执行某些操作flag = false; // 重置标志位}}return 0;}```2. 在多线程环境下使用:当多个线程同时访问并修改一个共享的布尔变量时,为了确保每个线程都能正确地读取到最新的变量值,需要将该变量声明为`volatile`。

```cvolatile bool flag = false;void thread1() {flag = true;}void thread2() {while(!flag) {// 等待标志位被设置}// 执行某些操作flag = false; // 重置标志位}int main() {// 创建线程1和线程2// ...return 0;}```通过将布尔变量声明为`volatile`,可以防止编译器对该变量的优化,以确保读取和写入操作的顺序是按照程序的实际执行顺序进行的。

这样可以避免在执行过程中出现错误的结果或不确定的行为。

单片机c语音的volatile.英文描述

单片机c语音的volatile.英文描述

单片机c语言的volatile关键字详解在单片机程序开发中,我们经常会接触到volatile关键字,它在C语言中的使用有着特殊的含义。

本文将对volatile关键字进行详细的分析和解释,帮助读者更好地理解其作用和用法。

1. 什么是volatile关键字在C语言中,volatile是一种类型修饰符,用于声明一个变量是易变的(volatile)。

“易变”指的是该变量的值可以在程序的外部被修改,例如硬件、中断或者其它线程。

2. volatile关键字的作用通常情况下,编译器会对变量进行优化,例如将变量缓存在寄存器中以提高访问速度。

然而,对于volatile修饰的变量,编译器会禁止这种优化,确保每次对变量的访问都是从内存中读取,从而避免出现意外的错误。

3. volatile关键字的使用场景在单片机程序开发中,很多变量的值可能会被外部因素修改,例如中断服务程序会改变一些全局变量的值。

这时就需要使用volatile关键字来告诉编译器,这些变量是易变的,不要对其进行优化。

4. volatile关键字的注意事项虽然volatile可以告诉编译器不要对变量进行优化,但它并不能保证多线程访问时的原子性。

在多线程编程中,仍需要结合互斥锁等机制来保证变量的安全访问。

5. 示例代码以下是一个简单的示例代码,展示了volatile关键字的使用场景:```c#include <stdio.h>volatile int count;void updateCount(){count = 10;}int m本人n(){printf("Initial count: d\n", count);updateCount();printf("Updated count: d\n", count);return 0;}```在这段代码中,count被声明为volatile,确保其值在被updateCount函数修改后能够被正确地读取到。

volatile在c语言中的用法

volatile在c语言中的用法

volatile在c语言中的用法c语言是一种常用的面向对象的编程语言,在c语言中,volatile 关键字是一种有用的功能,可以用来表明某个内存单元的值可能会受外部因素的影响,而不受编译器优化的影响,从而可以保证值的正确性。

它是使用c语言开发复杂软件系统时不可缺少的功能。

一、什么是volatile?volatile关键字表明被修饰的变量是一个易变的存储单元,它不会被编译器进行优化,并且可能会受外部因素的影响,不会被改变,而值也将保留在它的存储位置中。

二、volatile的用途1. 保护共享变量如果在多个线程之间共享一个变量,使用volatile关键字可以保护这个变量的值不会被程序员或编译器优化错误地更改。

2. 保护I/O操作当多个线程访问内存中的I/O端口时,使用volatile关键字可以确保I/O操作的原子性,避免程序出现异常。

3.保变量的更新当多个线程对一个变量进行更新操作时,使用volatile关键字可以确保变量的值在线程间断开之前一定会被正确更新。

4.省CPU资源volatile关键字可以避免编译器对变量的不必要的操作,从而节省CPU的资源消耗。

三、volatile的局限volatile关键字只能保证变量的可见性,但无法保证变量的原子性,因此在使用volatile时,仍需要注意线程安全问题。

当多个线程同时操作一个volatile变量时,可能会出现不可预料的结果,因此在使用volatile关键字时,需要借助其他的技术手段,来保证变量的原子性。

四、总结volatile关键字在c语言中是一个非常有用的功能,可以用来实现变量的可见性,确保各个线程对变量的更新操作是同步处理的,从而避免出现竞争条件。

但是,由于volatile关键字只能保证变量的可见性,所以在处理多线程操作时,仍需要注意线程安全问题,使用其他技术手段,来保证变量的原子性。

C语言中的volatile

C语言中的volatile

C语⾔中的volatile1.volatile有什么含义?有什么⽤法?官⽅定义是:⼀个变量也许会被后台程序改变。

关键字volatile与const绝对独⽴。

它指⽰⼀个变量也许会被某种⽅式修改,这种⽅式按照正常程序流程分析是⽆法预知的(例如,⼀个变量也许会被⼀个中断服务程序所修改)。

这个关键字使⽤以下语法定义:volatile data-defiinition;注:变量如果加了voletile修饰,则会从内存中重新装载内容,⽽不是直接从寄存器中拷贝内容。

2.编译器的优化在本次线程内,当读取⼀个变量时,为了提⾼读取速度,编译器进⾏优化时有时会先把变量读取到⼀个寄存器中;以后,再读取变量值时,就直接从寄存器中读取;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,以保持⼀致。

当变量因别的线程值发⽣改变,上⾯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。

3.常见的问题(1)说明关键字volatile有什么含意,并给出例⼦。

volatile表⽰被修饰的符号是易变的。

告诉编译器不要随便优化我的代码!!*⼀个硬件寄存器*中断中⽤到的变量*线程之间共享变量volatile int a = 10;while((a & 0x01) == 0);#define P_UART_STATUS ((const volatile unsigned int *)0x88000000);// volatile表⽰硬件会修改这个寄存器的内容// const表⽰该寄存器只读,写⽆意义(2)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(3)1). ⼀个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。

volatile作用和用法

volatile作用和用法

volatile作用和用法volatile关键字是C和C++语言中经常用到的关键字之一,它的作用是告诉编译器在处理变量时应该尽可能地遵循在编译过程中该变量可能发生改变的情况。

volatile关键字的主要作用在于告诉编译器该变量并不是固定不变的,因此在处理该变量时需要特别的小心谨慎。

当我们定义一个变量为volatile类型时,我们告诉编译器这个变量可能随时会被变更,因此不必将该变量缓存至寄存器中,对该变量的读写操作必须直接操作其在内存中的值。

通常而言,一般的程序是可以将变量缓存至寄存器中,以便更快地访问该变量。

但是,如果一个变量是volatile类型的,编译器必须保证每次都从内存中读取该变量的值,因为该变量有可能被其他线程、中断程序或硬件修改。

在外设操作中,volatile的使用是很普遍的。

因为外设数据寄存器在程序每次读取时都可能发生变化。

如果不加volatile关键字,编译器会将寄存器的值缓存在寄存器中,从而导致程序无法得到最新的外设数据。

volatile的使用也是很通用的,比如多线程编程、编写操作系统时驱动程序的编写等等。

volatile关键字同样也适用于指针类型。

当我们定义指向某个数值的指针时,编译器同样可能会将该值缓存至寄存器中,如果该变量是volatile类型,那么就会由于缓存导致使用陈旧的数值。

同时,如果我们在定义一个volatile指针时,也需要特别注意该指针的使用。

因为指针变量也有可能被其它线程修改或误操作,所以需要在处理volatile指针时非常小心谨慎。

总之,volatile关键字在处理多线程、中断程序或硬件时,是一个非常重要的保障,能够保证程序对变量的读写操作符合程序设计的预期,是编写可靠、高效程序的重要技巧之一。

volatile的用法及原理

volatile的用法及原理

volatile的用法及原理Volatile的用法及原理Volatile是C语言中的一个关键字,用于告诉编译器该变量是易变的,需要在每次访问时都从内存中读取,而不是从寄存器中读取。

这个关键字通常用于多线程编程中,以确保线程之间的可见性和一致性。

在多线程编程中,由于线程之间的执行顺序是不确定的,因此可能会出现一个线程修改了某个变量的值,但是另一个线程并没有及时地看到这个变化,导致程序出现错误。

这种情况被称为“竞态条件”,可以通过使用Volatile关键字来避免。

Volatile的原理是告诉编译器不要对该变量进行优化,每次访问都要从内存中读取最新的值。

这样可以确保多个线程之间对该变量的访问是同步的,避免了竞态条件的出现。

在C语言中,Volatile关键字可以用于变量、指针和结构体等数据类型。

例如,下面的代码定义了一个Volatile变量:```volatile int count = 0;```在多线程编程中,如果一个线程需要修改count的值,可以使用原子操作来保证线程安全。

例如,下面的代码使用了GCC提供的原子操作来实现对count的自增操作:```__sync_fetch_and_add(&count, 1);```这个操作会保证在多线程环境下,对count的自增操作是原子的,不会出现竞态条件。

需要注意的是,Volatile关键字只能保证对单个变量的访问是同步的,不能保证多个变量之间的同步。

如果需要保证多个变量之间的同步,可以使用互斥锁、条件变量等同步机制。

Volatile关键字是多线程编程中非常重要的一个关键字,可以保证线程之间的可见性和一致性,避免竞态条件的出现。

在使用Volatile 关键字时,需要注意其原理和使用方法,以确保程序的正确性和性能。

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计算机二级C技巧:c语言中的volatile关键字
来源:考试大 2009年06月10日10:36
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,插入一个voltest.cpp文件,输入下面的代码:#i nclude <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:
#i nclude <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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