什么時(shí)候應(yīng)該使用volatile 修飾符?
volatile 修飾符告訴編譯程序不要對(duì)該變量所參與的操作進(jìn)行某些優(yōu)化。在兩種特殊的情況下需要使用volatile 修飾符：第一種情況涉及到內(nèi)存映射硬件(memory-mapped hardware，如圖形適配器，這類(lèi)設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)就好象是內(nèi)存的一部分一樣)，第二種情況涉及到共享內(nèi)存(shared memory，即被兩個(gè)以上同時(shí)運(yùn)行的程序所使用的內(nèi)存)。
大多數(shù)計(jì)算機(jī)擁有一系列寄存器，其存取速度比計(jì)算機(jī)主存更快。好的編譯程序能進(jìn)行一種被稱(chēng)為“冗余裝入和存儲(chǔ)的刪去”(redundant load and store removal)的優(yōu)化，即編譯程序會(huì)·在程序中尋找并刪去這樣兩類(lèi)代碼：一類(lèi)是可以刪去的從內(nèi)存裝入數(shù)據(jù)的指令，因?yàn)橄鄳?yīng)的數(shù)據(jù)已經(jīng)被存放在寄存器中；另一種是可以刪去的將數(shù)據(jù)存入內(nèi)存的指令，因?yàn)橄鄳?yīng)的數(shù)據(jù)在再次被改變之前可以一直保留在寄存器中。
如果一個(gè)指針變量指向普通內(nèi)存以外的位置，如指向一個(gè)外圍設(shè)備的內(nèi)存映射端口，那么冗余裝入和存儲(chǔ)的優(yōu)化對(duì)它來(lái)說(shuō)可能是有害的。例如，為了調(diào)整某個(gè)操作的時(shí)間，可能會(huì)用到下述函數(shù)：
time_t time_addition(volatile const struct timer * t, int a){int n;int x;time_t then;x=O;then= t->valuefor (n=O; n<1O00; n++)x=x+a ;return t->value - then;}
在上述函數(shù)中，變量t->value 實(shí)際上是一個(gè)硬件計(jì)數(shù)器，其值隨時(shí)間增加。該函數(shù)執(zhí)行1000 次把a(bǔ) 值加到x 上的操作，然后返回t->value 在這1000 次加法的執(zhí)行期間所增加的值。如果不使用volatile 修飾符，一個(gè)聰明的編譯程序可能就會(huì)認(rèn)為t->value 在該函數(shù)執(zhí)行期間不會(huì)改變，因?yàn)樵摵瘮?shù)內(nèi)沒(méi)有明確地改變t->value 的語(yǔ)句。這樣，編譯程序就會(huì)認(rèn)為沒(méi)有必要再次從內(nèi)存中讀入t->value 并將其減去then，因?yàn)榇鸢赣肋h(yuǎn)是0。因此，編譯程序可能會(huì)對(duì)該函數(shù)進(jìn)行“優(yōu)化”，結(jié)果使得該函數(shù)的返回值永遠(yuǎn)是0。
如果一個(gè)指針變量指向共享內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，那么冗余裝入和存儲(chǔ)的優(yōu)化對(duì)它來(lái)說(shuō)可能也是有害的，共享內(nèi)存通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)程序之間的互相通訊，即讓一個(gè)程序把數(shù)據(jù)存到共享的那塊內(nèi)存中，而讓另一個(gè)程序從這塊內(nèi)存中讀數(shù)據(jù)。如果從共享內(nèi)存裝入數(shù)據(jù)或把數(shù)據(jù)存入共享內(nèi)存的代碼被編譯程序優(yōu)化掉了，程序之間的通訊就會(huì)受到影響。
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