嵌入式C语言volatile作用

重要示例：
告诉compiler不能做任何优化
比如要往某一地址送两指令：

int *ip =...; //设备地址
*ip = 1; //第一个指令
*ip = 2; //第二个指令

在普通c程序中，这段程序不过就是赋值而已，以上程序的第一个指令是完全没有必要的，compiler可能做优化而成：

int *ip = ...;
*ip = 2;

结果第一个指令丢失。而在嵌入式或单片机中，第一条是有必要的，如果用volatile, compiler就不允许做任何的优化，从而保证程序的原意，这对嵌入式来讲非常重要。

一、易变的
volatile 在词典中的主要释义就是“易变的”。
变量保存在内存中，但为了提高运行速度，有时不从内存取值，而从cpu缓存/寄存器中取值。在嵌入式/或单片机开发中，这有时是很致命的。
volatile 定义变量后：假设有读、写两条语句，依次对同一个 volatile 变量进行操作，那么后一条的读操作不会直接使用前一条的写操作对应的 volatile 变量的寄存器内容，而是重新从内存中读取该 volatile 变量的值。
上述描述的（部分）示例代码内容如下：

volatile int nNum = 0;  // 将nNum声明为volatile
int nSum = 0;
nNum = FunA();      // nNum被写入的新内容，其值会缓存在寄存器中
nSum = nNum + 1;    // 此处会从内存（而非寄存器）中读取nNum的值

二、不可优化的
在 C/C++ 编程语言中，volatile 的第二个特性是“不可优化性”。
volatile 会告诉编译器，不要对 volatile 声明的变量进行各种激进的优化（甚至将变量直接消除），从而保证程序员写在代码中的指令一定会被执行。
上述描述的（部分）示例代码内容如下：

volatile int nNum;  // 将nNum声明为volatile
nNum = 1;
printf("nNum is: %d", nNum);

在上述代码中，如果变量 nNum 没有声明为 volatile 类型，则编译器在编译过程中就会对其进行优化，直接使用常量“1”进行替换（这样优化之后，生成的汇编代码很简介，执行时效率很高）。
而当使用 volatile 进行声明后，编译器则不会对其进行优化，nNum 变量仍旧存在，编译器会将该变量从内存中取出，放入寄存器之中，然后再调用 printf() 函数进行打印。
三、顺序执行的
在 C/C++ 编程语言中，volatile 的第三个特性是“顺序执行特性”，即能够保证 volatile 变量间的顺序性不会被编译器进行乱序优化。
**C/C++ 编译器最基本优化原理：**保证一段程序的输出，在优化前后无变化。为了对本特性进行深入了解，下面以两个变量（nNum1 和 nNum2）为例（既然存在“顺序执行”，那描述对象必然大于一个），介绍 volatile 的顺序执行特性，示例代码内容如下：

int nNum1;
int nNum2;
nNum2 = nNum1 + 1;    // 语句1
nNum1 = 10;           // 语句2

在上述代码中：当 nNum1 和 nNum2 都没有使用 volatile 关键字进行修饰时，编译器会对“语句1”和“语句2”的执行顺序进行优化：即先执行“语句2”、再执行“语句1”；当 nNum2 使用 volatile 关键字进行修饰时，编译器也可能会对“语句1”和“语句2”的执行顺序进行优化：即先执行“语句2”、再执行“语句1”；当 nNum1 和 nNum2 都使用 volatile 关键字进行修饰时，编译器不会对“语句1”和“语句2”的执行顺序进行优化：即先执行“语句1”、再执行“语句2”；说明：上述论述可通过观察代码的生成的汇编代码进行验证。

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