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計(jì)算機(jī)二級(jí)C技巧:c語(yǔ)言中的volatile關(guān)鍵字

發(fā)布時(shí)間:2011-08-29 共1頁(yè)

  volatile關(guān)鍵字是一種類型修飾符,用它聲明的類型變量表示可以被某些編譯器未知的因素更改。
  用volatile關(guān)鍵字聲明的變量i每一次被訪問(wèn)時(shí),執(zhí)行部件都會(huì)從i相應(yīng)的內(nèi)存單元中取出i的值。
  沒(méi)有用volatile關(guān)鍵字聲明的變量i在被訪問(wèn)的時(shí)候可能直接從cpu的寄存器中取值(因?yàn)橹癷被訪問(wèn)過(guò),也就是說(shuō)之前就從內(nèi)存中取出i的值保存到某個(gè)寄存器中),之所以直接從寄存器中取值,而不去內(nèi)存中取值,是因?yàn)榫幾g器優(yōu)化代碼的結(jié)果(訪問(wèn)cpu寄存器比訪問(wèn)ram快的多)。
  以上兩種情況的區(qū)別在于被編譯成匯編代碼之后,兩者是不一樣的。之所以這樣做是因?yàn)樽兞縤可能會(huì)經(jīng)常變化,保證對(duì)特殊地址的穩(wěn)定訪問(wèn)。
  volatile關(guān)鍵字是一種類型修飾符,用它聲明的類型變量表示可以被某些編譯器未知的因素更改,比如:操作系統(tǒng)、硬件或者其它線程等。遇到這個(gè)關(guān)鍵字聲明的變量,編譯器對(duì)訪問(wèn)該變量的代碼就不再進(jìn)行優(yōu)化,從而可以提供對(duì)特殊地址的穩(wěn)定訪問(wèn)。
  使用該關(guān)鍵字的例子如下:
  int volatile nVint;
  當(dāng)要求使用volatile 聲明的變量的值的時(shí)候,系統(tǒng)總是重新從它所在的內(nèi)存讀取數(shù)據(jù),即使它前面的指令剛剛從該處讀取過(guò)數(shù)據(jù)。而且讀取的數(shù)據(jù)立刻被保存。
  例如:
  volatile int i=10;
  int a = i;
  ...
  //其他代碼,并未明確告訴編譯器,對(duì)i進(jìn)行過(guò)操作
  int b = i;
  volatile 指出 i是隨時(shí)可能發(fā)生變化的,每次使用它的時(shí)候必須從i的地址中讀取,因而編譯器生成的匯編代碼會(huì)重新從i的地址讀取數(shù)據(jù)放在b中。而優(yōu)化做法是,由于編譯器發(fā)現(xiàn)兩次從i讀數(shù)據(jù)的代碼之間的代碼沒(méi)有對(duì)i進(jìn)行過(guò)操作,它會(huì)自動(dòng)把上次讀的數(shù)據(jù)放在b中。而不是重新從i里面讀。這樣以來(lái),如果i是一個(gè)寄存器變量或者表示一個(gè)端口數(shù)據(jù)就容易出錯(cuò),所以說(shuō)volatile可以保證對(duì)特殊地址的穩(wěn)定訪問(wèn)。
  注意,在vc6中,一般調(diào)試模式?jīng)]有進(jìn)行代碼優(yōu)化,所以這個(gè)關(guān)鍵字的作用看不出來(lái)。下面通過(guò)插入?yún)R編代碼,測(cè)試有無(wú)volatile關(guān)鍵字,對(duì)程序最終代碼的影響:
  首先,用classwizard建一個(gè)win32 console工程,插入一個(gè)voltest.cpp文件,輸入下面的代碼:
  #i nclude <stdio.h>
  void main()
  {
  int i=10;
  int a = i;
  printf("i= %d\n",a);
  //下面匯編語(yǔ)句的作用就是改變內(nèi)存中i的值,但是又不讓編譯器知道
  __asm {
  mov dword ptr [ebp-4], 20h
  }
  int b = i;
  printf("i= %d\n",b);
  }
  然后,在調(diào)試版本模式運(yùn)行程序,輸出結(jié)果如下:
  i = 10
  i = 32
  然后,在release版本模式運(yùn)行程序,輸出結(jié)果如下:
  i = 10
  i = 10
  輸出的結(jié)果明顯表明,release模式下,編譯器對(duì)代碼進(jìn)行了優(yōu)化,第二次沒(méi)有輸出正確的i值。
  下面,我們把 i的聲明加上volatile關(guān)鍵字,看看有什么變化:
  #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);
  }
  分別在調(diào)試版本和release版本運(yùn)行程序,輸出都是:
  i = 10
  i = 32
  這說(shuō)明這個(gè)關(guān)鍵字發(fā)揮了它的作用!

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