volatile的作用

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volatile单片机中的作用

volatile单片机中的作用

volatile单片机中的作用在单片机中,volatile是一个关键字,用来修饰一个变量。

它告诉编译器不要对这个变量进行优化,而是在每次使用它的时候都直接从内存中读取最新的值,并且在每次修改它的时候都立即写回内存。

这个关键字的作用主要有以下几个方面。

1. 防止数据不一致:在多线程或多任务的环境下,当有多个线程或任务同时访问同一个变量时,由于编译器的优化,可能会导致数据不一致的问题。

而使用volatile关键字修饰变量可以确保每次读取和写入都是原子操作,可以避免数据不一致的情况发生。

2. 强制刷新寄存器:在单片机中,许多外设的寄存器是与变量相连的,当对这些变量进行修改时,需要立即把修改后的值写回到寄存器中,以确保外设能够正常工作。

使用volatile关键字修饰这些变量可以告诉编译器在写入变量后立即写回寄存器,从而保证了外设的正常工作。

3. 防止优化代码:编译器在编译过程中会进行各种优化,例如常量折叠、循环展开等,这可以提高代码的执行效率。

但是在一些特殊的情况下,我们需要保证代码的执行顺序或者禁止某些优化,这时就可以使用volatile关键字来告诉编译器不要对这些变量进行优化。

4. 与中断相关的变量:在单片机中,中断是常用的一种处理方式,当中断发生时,程序会跳转到中断服务程序中执行相应的操作。

在中断服务程序中,经常需要对一些标志位进行操作,这些标志位通常是由硬件外设或者其他中断设置的。

使用volatile关键字修饰这些标志位可以确保它们在中断服务程序中的正确性。

5. 与外部设备相关的变量:单片机通常会与各种外设进行通信,例如ADC、UART等。

这些外设产生的数据通常存储在某些变量中,使用volatile关键字修饰这些变量可以确保数据在被读取时是最新的,而不是过去的旧数据。

总的来说,volatile关键字用来确保变量在多线程、多任务、中断等并发场景下的一致性,并保证编译器不对这些变量进行优化,从而确保代码的正确性和可靠性。

volatile三个例子

volatile三个例子

volatile三个例子volatile是一种关键字,用于修饰变量。

它的作用是告诉编译器,该变量的值可能会随时发生改变,在多线程环境下需要特殊对待。

下面将介绍三个使用volatile关键字的例子,以展示其功能和重要性。

例子一:线程通信在多线程编程中,经常需要通过共享变量进行线程之间的通信。

而volatile关键字就可以确保变量的可见性和顺序性。

假设有一个多线程场景,其中一个线程负责写入数据,而另一个线程负责读取数据。

为了确保读取到的数据是最新的,可以使用volatile修饰被写入和读取的共享变量。

例子二:双重检查锁定(Double Check Locking)在单例模式中,为了提高性能,可以使用双重检查锁定来解决线程安全问题。

而volatile关键字在此处起到了防止指令重排序的作用。

在双重检查锁定中,首先判断实例是否已经被创建,如果没有,则进行加锁并再次检查,在加锁前后都要判断实例是否已被创建。

使用volatile修饰共享变量可以保证编译器不会对相关代码进行指令重排序,从而保证线程安全。

例子三:轻量级同步机制在某些情况下,使用synchronized关键字可以实现线程间的同步,但它会引入性能开销。

而volatile关键字可以作为一种轻量级的同步机制,用于替代synchronized关键字。

例如,在高并发下,通过volatile关键字来保证变量的可见性和顺序性,可以避免使用synchronized关键字带来的性能损耗。

总结以上是三个使用volatile关键字的例子。

volatile关键字在多线程编程中具有重要的作用,可以确保变量的可见性、顺序性以及提供一种轻量级的同步机制。

在实际开发中,使用volatile关键字需要谨慎,它并不能保证一切多线程问题都能解决。

在复杂的多线程场景中,还需要综合考虑其他多线程编程技术和机制,以保证程序的正确性和效率。

通过以上三个例子,我们希望读者能够深入理解volatile关键字的作用和适用场景。

java中修饰符的限制范围

java中修饰符的限制范围

java中修饰符的限制范围Java 是一种面向对象的编程语言,其中修饰符是用于限制代码可见性、修饰类、方法、变量等的重要机制。

掌握不同修饰符的限制范围和应用场景对于Java 开发者至关重要。

一、概述Java 修饰符Java 修饰符分为以下几种:1.访问修饰符:用于控制类、方法、变量的可见性,包括public、private、protected 和默认(friendly)四种。

2.非访问修饰符:包括final、volatile、transient、static、synchronized、native、const 和volatile 等。

二、限制范围的作用访问修饰符的限制范围如下:1.public:表示公共的,可以被任何类访问,包括其他包中的类。

2.private:表示私有,只能在本类中访问。

3.protected:表示受保护,可以被以下三种情况访问:a.同一个包中的类。

b.子类(继承关系)。

c.同一个包中的静态方法。

4.default(友好访问符):表示默认访问权限,相当于protected。

可以被同一个包中的类访问,但不能被其他包中的类访问。

三、不同修饰符的应用场景1.访问修饰符:- public:适用于需要与其他类共享的类、方法或变量。

- private:适用于类的内部实现,建议将私有方法设置为final,以防止子类覆盖。

- protected:适用于需要子类继承或扩展的类、方法或变量。

- default:适用于包内访问,但不希望被其他包访问的类、方法或变量。

2.非访问修饰符:- final:表示不可变,适用于常量、方法(防止被子类覆盖)和类(表示类不可继承)。

- volatile:表示变量在多个线程之间的可见性,适用于共享变量。

- transient:表示变量在垃圾回收时的处理,适用于生命周期较短的变量。

- static:表示静态,适用于静态方法、静态变量,以及类的初始化。

- synchronized:表示同步,适用于需要线程安全的方法或代码块。

32个关键字在c语言中的含义和作用

32个关键字在c语言中的含义和作用

在C语言中,有很多关键字是程序员需要熟悉和理解的,这些关键字在编写C语言程序时扮演着至关重要的角色。

本文将深度探讨其中32个关键字在C语言中的含义和作用,帮助读者更深入地理解这些关键字的用法和功能。

1. int在C语言中,int是一种数据类型,用来声明整数类型的变量。

它可以存储整数值,范围通常是-xxx到xxx。

2. floatfloat是C语言中的另一种数据类型,用来声明单精度浮点数变量。

它可以存储小数值,通常范围是1.2E-38到3.4E+38。

3. charchar是C语言中的字符类型,用来声明一个字符变量。

它通常用来存储ASCII码中的字符。

4. doubledouble是C语言中的双精度浮点数类型,用来声明双精度浮点数变量。

它可以存储更大范围的小数值,通常范围是2.3E-308到1.7E+308。

5. ifif是C语言中的条件语句,用来根据指定条件执行不同的代码块。

它对程序的流程进行控制,根据条件的真假来决定执行哪一部分代码。

6. elseelse是if语句的补充,用来在条件不满足时执行另一段代码。

它可以用于if语句的后续逻辑判断。

7. whilewhile是C语言中的循环语句,用来重复执行一段代码块,直到指定的条件不再满足为止。

它可以用于处理需要重复执行的任务。

8. forfor是另一种循环语句,通常用于已知循环次数的情况下重复执行一段代码块。

它的结构更加简洁和清晰。

9. dodo-while是C语言中的另一种循环语句,与while的区别在于它先执行一次循环体,再进行条件判断。

它保证循环体至少会执行一次。

10. switchswitch是C语言中的多路分支语句,通过不同的case标签来选择不同的执行路径。

它对多个条件进行判断,并执行相应的代码块。

11. casecase是switch语句中的分支标签,用来指定需要执行的代码块。

它是switch语句的重要组成部分。

12. breakbreak是C语言中的控制语句,用来跳出当前循环或switch语句。

volatile修饰方法

volatile修饰方法

volatile修饰方法(原创版3篇)目录(篇1)一、volatile 修饰方法的概念二、volatile 修饰方法的作用三、volatile 修饰方法的实例四、volatile 修饰方法的注意事项正文(篇1)一、volatile 修饰方法的概念在 Java 编程语言中,volatile 修饰方法是一种用于声明方法的修饰符,它可以确保方法的执行过程在多线程环境下具有可见性和有序性。

volatile 修饰方法与 volatile 修饰变量类似,都是为了解决多线程编程中的同步问题。

二、volatile 修饰方法的作用volatile 修饰方法主要具有以下作用:1.可见性:当一个线程修改了 volatile 修饰方法的返回值,其他线程可以立即看到这个修改。

这保证了在多线程环境下,volatile 修饰方法的返回值不会出现脏数据。

2.有序性:volatile 修饰方法可以确保在多线程环境下,方法的执行顺序与程序的顺序一致。

这对于避免死锁和数据竞争等问题具有重要意义。

三、volatile 修饰方法的实例下面是一个使用 volatile 修饰方法的实例:```javapublic class VolatileExample {public static void main(String[] args) {Counter counter = new Counter();Thread t1 = new Thread(counter::increment); Thread t2 = new Thread(counter::decrement); t1.start();t2.start();System.out.println(counter.getCount());}}class Counter {private volatile int count;public int getCount() {return count;}public void increment() {count++;}public void decrement() {count--;}}```在这个例子中,Counter 类的 count 变量被 volatile 修饰,确保了在多线程环境下,count 变量的可见性和有序性。

C语言中volatile的作用和使用方法

C语言中volatile的作用和使用方法

C语⾔中volatile的作⽤和使⽤⽅法 在程序设计中,尤其是在C语⾔、C++、C#和Java语⾔中,使⽤volatile关键字声明的变量或对象通常具有与优化、多线程相关的特殊属性。

通常,volatile关键字⽤来阻⽌(伪)编译器认为的⽆法“被代码本⾝”改变的代码(变量/对象)进⾏优化。

如在C语⾔中,volatile关键字可以⽤来提醒编译器它后⾯所定义的变量随时有可能改变,因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候,都会直接从变量地址中读取数据。

如果没有volatile关键字,则编译器可能优化读取和存储,可能暂时使⽤寄存器中的值,如果这个变量由别的程序更新了的话,将出现不⼀致的现象。

举个栗⼦:在这⾥例⼦中,代码将foo的值设置为0。

然后开始不断地它的值直到它变成255:static int foo;void bar(void) {foo = 0;while (foo != 255);}⼀个会提⽰没有代码能修改foo的值,并假设它永远都只会是0.因此编译器将⽤类似下列的替换函数体:void bar_optimized(void) {foo = 0;while (true);}但是,foo可能指向⼀个随时都能被计算机系统其他部分修改的地址,例如⼀个连接到的设备的,上⾯的代码永远检测不到这样的修改。

如果不使⽤volatile关键字,编译器将假设当前程序是系统中唯⼀能改变这个值部分(这是到⽬前为⽌最⼴泛的⼀种情况)。

为了阻⽌编译器像上⾯那样优化代码,需要使⽤volatile关键字:static volatile int foo;void bar (void) {foo = 0;while (foo != 255);}这样修改以后循环条件就不会被优化掉,当值改变的时候系统将会检测到。

总结: 优点:防⽌编译器对代码优化,变量值是直接从变量地址中读取和存储的。

缺点:这种使⽤过多会导致代码⼗分庞⼤。

java中 static,final,transient,volatile,Volatile关键字的作用

java中 static,final,transient,volatile,Volatile关键字的作用
但是在以下两种场景,不应该使用这种优化方式:
缓存行非64字节宽的处理器(自行调整补充字节长度,原理一样)
共享变量不会被频繁的写。追加字节会导致CPU读取性能下降,如果共享变量写的频率很低,那么被锁的几率也很小,就没必要避免相互锁定了
Volatile无法保证原子性
volatile是一种“轻量级的锁”,它能保证锁的可见性,但不能保证锁的原子性。
由于自增操作是不具备原子性的,它包括读取变量的原始值、进行加1操作、写入工作内存。那么就是说自增操作的三个子操作可能会分割开执行,就有可能导致下面这种情况出现:
假如某个时刻变量inc的值为10,线程1对变量进行自增操作,线程1先读取了变量inc的原始值,然后线程1被阻塞了;然后线程2对变量进行自增操作,线程2也去读取变量inc的原始值,由于线程1只是对变量inc进行读取操作,而没有对变量进行修改操作,所以不会导致线程2的工作内存中缓存变量inc的缓存行无效,所以线程2会直接去主存读取inc的值,发现inc的值时10,然后进行加1操作,并把11写入工作内存,最后写入主存。
如下面的例子
public class Test {
public volatile int inc = 0;
public void increase() {
inc++;
}
public static void main(String[] args) {
追加字节优化Volatile性能
在某些情况下,通过将共享变量追加到64字节可以优化其使用性能。
在JDK 7 的并发包里,有一个队列集合类LinkedTransferQueue,它在使用volatile变量时,用一种追加字节的方式来优化队列出队和入队的性能。队里定义了两个共享结点,头结点和尾结点,都由使用了volatile的内部类定义,通过将两个共享结点的字节数增加到64字节来优化效率,具体分析如下:

嵌入式人才认证考试题

嵌入式人才认证考试题

一、选择题
1.在嵌入式系统中,哪种总线常用于连接低速外设?
B 3.0
B.SPI(正确答案)
C.PCIe
D.HDMI
2.嵌入式Linux系统中,用于进程间通信的一种方式是?
A.TCP/IP
B.GPIO
C.共享内存(正确答案)
D.中断
3.下列哪项不是嵌入式系统开发的特点?
A.专用性强(正确答案)
B.资源受限
C.实时性要求高
D.软件开发和硬件设计紧密相关
4.嵌入式系统中,常用于存储启动代码和关键数据的存储器是?
A.SDRAM
B.Flash存储器(正确答案)
C.SRAM
D.DDR
5.在嵌入式C语言编程中,volatile关键字的作用是?
A.表示变量不可修改
B.指示编译器该变量的值可能在程序外部被改变(正确答案)
C.定义一个指向常量的指针
D.用于定义宏
6.哪种调试工具常用于嵌入式系统的实时调试?
A.GDB(正确答案)
B.Visual Studio
C.Eclipse(非专门针对嵌入式,但也有使用)
D.Photoshop
7.嵌入式操作系统中,用于任务调度和管理的是?
A.文件系统
B.设备驱动程序
C.调度器(正确答案)
D.网络协议栈
8.下列哪项是ARM Cortex系列处理器中,常用于低功耗应用的一个系列?
A.Cortex-A
B.Cortex-R
C.Cortex-M(正确答案)
D.Cortex-X。

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与结构定义相仿,其形式为:
struct 位域结构名
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式为:类型说明符位域名:位域长度例如:
struct bs
{int a:8;int b:2;int c:6;};
位域变量的说明
与结构变量说明的方式相同。

可采用先定义后说明,同时定义说明或者直接说明这三种方式。

例如:
struct bs
{int a:8;int b:2;int c:6;}data;
说明data为bs变量,共占2个字节。

其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。

位域定义的几点说明
对于位域的定义尚有以下几点说明:
1. 宽度为 0 的一个未命名位域强制下一位域对齐到其下一type边界,其中type是该成员的类型。

例如:
struct bs {
unsigned a:4;
unsigned :0 ;/*空域*/
char b:4 ;/*从下一单元开始存放*/
unsigned c:4;
}data;
VC6(默认的配置,未作任何优化选择)对空域的处理。

实验中,0x0012ff74为变量data的起始地址,位域a填充0x0012ff74的后四位,位域b从0x0012ff78开始,占据0x0012ff78的后四位。

所以空域占据了从a开始的4个位剩余部分。

乍看 VC6对空域的处理是依据空域的类型,即unsigned。

其实不然。

经试验,空域所占大小和 a的类型及空域的类型二者皆相关。

即以下四种情况,
a,空域皆为char时,二者共占据1字节;
a 为unsigned,空域为unsigned; a 为char,空域为unsigned; a 为unsigned,空域为char;这三种情况,二者共占据4字节。

2. 位域的长度不能大于指定类型固有长度,比如说int的位域长度不能超过32,bool的位域长度不能超过8。

3. 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。

无名的位域是不能使用的。

例如:
struct k
{int a:1int :2 /*该2位不能使用*/int b:3int c:2};
从以上分析可以看出,位域在本质上就是一种结构类型,不过其成员是按二进位分配的
位域的使用和结构成员的使用相同,其一般形式为:位域变量名·位域名位域允许用各种格式输出。

位域的对齐
如果结构体中含有位域(bit-field),那么VC中准则是:
1) 如果相邻位域字段的类型相同,且其位宽之和小于类型的sizeof大小,则后面的字段将紧邻前一个字段存储,直到不能容纳为止;
2) 如果相邻位域字段的类型相同,但其位宽之和大于类型的sizeof大小,则后面的字段将从新的存储单元开始,其偏移量为其类型大小的整数倍;
3) 如果相邻的位域字段的类型不同,则各编译器的具体实现有差异,VC6采取不压缩方式(不同位域字段存放在不同的位域类型字节中),Dev-C++和GCC 都采取压缩方式;
系统会先为结构体成员按照对齐方式分配空间和填塞(padding),然后对变量进行位域操作。

4.
164 为8 位移位寄存器,其主要电特性的典型值如下:
54/74164 185mW 54/74LS164 80mW
当清除端(CLEAR)为低电平时,输出端(QA-QH)均为低电平。

串行数据输入端(A,B)可控制数据。

当A、B任意一个为低电平,则禁止新数据输入,在时钟端(CLOCK)脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。

当A、B 有一个为高电平,则另一个就允许输入数据,并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。

引脚功能:
CLOCK :时钟输入端
CLEAR:同步清除输入端(低电平有效)
A,B :串行数据输入端
QA-QH:输出端
图1 74LS164封装图
图2 74LS164 内部逻辑图
极限值
电源电压7V
输入电压……… 5.5V
工作环境温度
54164………… -55~125℃
74164………… -0~70℃
储存温度……-65℃~150℃
图3 真值表
H-高电平L-低电平X-任意电平
↑-低到高电平跳变
QA0,QB0,QH0 -规定的稳态条件建立前的电平
QAn,QGn -时钟最近的↑前的电平
图4 时序图建议操作条件
电气特性
动态特性(TA=25℃)
5.。

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