c語言易變的
⑴ c語言中volatile在什麼情況下使用
簡單的說,你所定義的這個變數,在你程序運行過程中一直會變,你希望這個值被正確的處理,你就得每次從內存中去讀這個值,這樣就不會有錯誤了,這個volatile就是這個作用了。
⑵ C語言volatile的問題;回答得好加100分
volatile修飾的變數是可變的,易變的,主要是防止編譯器對volatile修飾的變數進行優化,讓程序每一次取到變數的實際值,而不是緩存里值。
中斷服務子程序中volatile修飾的變數,如果不加volatile修飾,其他地方修改後,中斷服務程序中沒有修改, 這樣是不會獲取到改變的值的,volatile就是讓中斷服務程序每一次都取到指針指向的實際的值。
⑶ c語言volatile是什麼意思
「一個定義為volatile的變數是說這變數可能會被意想不到地改變,」
舉一個嵌入式開發的例子。在STM32F10x_FWLib 標准函數庫對volatile的使用。
這段代碼在stm32f10x.h中
當變數為輸入輸出之時,程序中不一定出現賦值,但變數會根據硬體狀態改變。
所以每次要重新從外設寄存器中讀取。const的使用可以對比著看
#define __I volatile const /*!< defines 'read only' permissions */
#define __O volatile /*!< defines 'write only' permissions */
#define __IO volatile /*!< defines 'read / write' permissions */
typedef __IO int8_t vs8;
typedef __I int32_t vsc32; /*!< Read Only */
⑷ C語言中Valatile關鍵字有什麼用
volatile提醒編譯器它後面所定義的變數隨時都有可能改變,因此編譯後的程序每次需要存儲或讀取這個變數的時候,都會直接從變數地址中讀取數據。如果沒有volatile關鍵字,則編譯器可能優化讀取和存儲,可能暫時使用寄存器中的值,如果這個變數由別的程序更新了的話,將出現不一致的現象。下面舉例說明。在DSP開發中,經常需要等待某個事件的觸發,所以經常會寫出這樣的程序:
short flag;
void test()
{
do1();
while(flag==0);
do2();
}
這段程序等待內存變數flag的值變為1(懷疑此處是0,有點疑問,)之後才運行do2()。變數flag的值由別的程序更改,這個程序可能是某個硬體中斷服務程序。例如:如果某個按鈕按下的話,就會對DSP產生中斷,在按鍵中斷程序中修改flag為1,這樣上面的程序就能夠得以繼續運行。但是,編譯器並不知道flag的值會被別的程序修改,因此在它進行優化的時候,可能會把flag的值先讀入某個寄存器,然後等待那個寄存器變為1。如果不幸進行了這樣的優化,那麼while循環就變成了死循環,因為寄存器的內容不可能被中斷服務程序修改。為了讓程序每次都讀取真正flag變數的值,就需要定義為如下形式:
volatile short flag;
需要注意的是,沒有volatile也可能能正常運行,但是可能修改了編譯器的優化級別之後就又不能正常運行了。因此經常會出現debug版本正常,但是release版本卻不能正常的問題。所以為了安全起見,只要是等待別的程序修改某個變數的話,就加上volatile關鍵字。
volatile的本意是「易變的」
由於訪問寄存器的速度要快過RAM,所以編譯器一般都會作減少存取外部RAM的優化。比如:
static int i=0;
int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i) do_something();
}
}
/* Interrupt service routine. */
void ISR_2(void)
{
i=1;
}
程序的本意是希望ISR_2中斷產生時,在main當中調用do_something函數,但是,由於編譯器判斷在main函數裡面沒有修改過i,因此可能只執行一次對從i到某寄存器的讀操作,然後每次if判斷都只使用這個寄存器裡面的「i副本」,導致do_something永遠也不會被調用。如果變數加上volatile修飾,則編譯器保證對此變數的讀寫操作都不會被優化(肯定執行)。此例中i也應該如此說明。
一般說來,volatile用在如下的幾個地方:
1、中斷服務程序中修改的供其它程序檢測的變數需要加volatile;
2、多任務環境下各任務間共享的標志應該加volatile;
3、存儲器映射的硬體寄存器通常也要加volatile說明,因為每次對它的讀寫都可能由不同意義;
另外,以上這幾種情況經常還要同時考慮數據的完整性(相互關聯的幾個標志讀了一半被打斷了重寫),在1中可以通過關中斷來實現,2中可以禁止任務調度,3中則只能依靠硬體的良好設計了。
二、volatile 的含義
volatile總是與優化有關,編譯器有一種技術叫做數據流分析,分析程序中的變數在哪裡賦值、在哪裡使用、在哪裡失效,分析結果可以用於常量合並,常量傳播等優化,進一步可以死代碼消除。但有時這些優化不是程序所需要的,這時可以用volatile關鍵字禁止做這些優化,volatile的字面含義是易變的,它有下面的作用:
1 不會在兩個操作之間把volatile變數緩存在寄存器中。在多任務、中斷、甚至setjmp環境下,變數可能被其他的程序改變,編譯器自己無法知道,volatile就是告訴編譯器這種情況。
2 不做常量合並、常量傳播等優化,所以像下面的代碼:
volatile int i = 1;
if (i > 0) ...
if的條件不會當作無條件真。
3 對volatile變數的讀寫不會被優化掉。如果你對一個變數賦值但後面沒用到,編譯器常常可以省略那個賦值操作,然而對Memory Mapped IO的處理是不能這樣優化的。
前面有人說volatile可以保證對內存操作的原子性,這種說法不大准確,其一,x86需要LOCK前綴才能在SMP下保證原子性,其二,RISC根本不能對內存直接運算,要保證原子性得用別的方法,如atomic_inc。
對於jiffies,它已經聲明為volatile變數,我認為直接用jiffies++就可以了,沒必要用那種復雜的形式,因為那樣也不能保證原子性。
你可能不知道在Pentium及後續CPU中,下面兩組指令
inc jiffies
;;
mov jiffies, %eax
inc %eax
mov %eax, jiffies
作用相同,但一條指令反而不如三條指令快。
三、編譯器優化 → C關鍵字volatile → memory破壞描述符zz
「memory」比較特殊,可能是內嵌匯編中最難懂部分。為解釋清楚它,先介紹一下編譯器的優化知識,再看C關鍵字volatile。最後去看該描述符。
1、編譯器優化介紹
內存訪問速度遠不及CPU處理速度,為提高機器整體性能,在硬體上引入硬體高速緩存Cache,加速對內存的訪問。另外在現代CPU中指令的執行並不一定嚴格按照順序執行,沒有相關性的指令可以亂序執行,以充分利用CPU的指令流水線,提高執行速度。以上是硬體級別的優化。再看軟體一級的優化:一種是在編寫代碼時由程序員優化,另一種是由編譯器進行優化。編譯器優化常用的方法有:將內存變數緩存到寄存器;調整指令順序充分利用CPU指令流水線,常見的是重新排序讀寫指令。對常規內存進行優化的時候,這些優化是透明的,而且效率很好。由編譯器優化或者硬體重新排序引起的問題的解決辦法是在從硬體(或者其他處理器)的角度看必須以特定順序執行的操作之間設置內存屏障(memory barrier),linux 提供了一個宏解決編譯器的執行順序問題。
void Barrier(void)
這個函數通知編譯器插入一個內存屏障,但對硬體無效,編譯後的代碼會把當前CPU寄存器中的所有修改過的數值存入內存,需要這些數據的時候再重新從內存中讀出。
2、C語言關鍵字volatile
C語言關鍵字volatile(注意它是用來修飾變數而不是上面介紹的__volatile__)表明某個變數的值可能在外部被改變,因此對這些變數的存取不能緩存到寄存器,每次使用時需要重新存取。該關鍵字在多線程環境下經常使用,因為在編寫多線程的程序時,同一個變數可能被多個線程修改,而程序通過該變數同步各個線程,例如:
DWORD __stdcall threadFunc(LPVOID signal)
{
int* intSignal=reinterpret_cast<int*>(signal);
*intSignal=2;
while(*intSignal!=1)
sleep(1000);
return 0;
}
該線程啟動時將intSignal 置為2,然後循環等待直到intSignal 為1 時退出。顯然intSignal的值必須在外部被改變,否則該線程不會退出。但是實際運行的時候該線程卻不會退出,即使在外部將它的值改為1,看一下對應的偽匯編代碼就明白了:
mov ax,signal
label:
if(ax!=1)
goto label
對於C編譯器來說,它並不知道這個值會被其他線程修改。自然就把它cache在寄存器裡面。記住,C 編譯器是沒有線程概念的!這時候就需要用到volatile。volatile 的本意是指:這個值可能會在當前線程外部被改變。也就是說,我們要在threadFunc中的intSignal前面加上volatile關鍵字,這時候,編譯器知道該變數的值會在外部改變,因此每次訪問該變數時會重新讀取,所作的循環變為如下面偽碼所示:
label:
mov ax,signal
if(ax!=1)
goto label
3、Memory
有了上面的知識就不難理解Memory修改描述符了,Memory描述符告知GCC:
1)不要將該段內嵌匯編指令與前面的指令重新排序;也就是在執行內嵌匯編代碼之前,它前面的指令都執行完畢
2)不要將變數緩存到寄存器,因為這段代碼可能會用到內存變數,而這些內存變數會以不可預知的方式發生改變,因此GCC插入必要的代碼先將緩存到寄存器的變數值寫回內存,如果後面又訪問這些變數,需要重新訪問內存。
如果匯編指令修改了內存,但是GCC 本身卻察覺不到,因為在輸出部分沒有描述,此時就需要在修改描述部分增加「memory」,告訴GCC 內存已經被修改,GCC 得知這個信息後,就會在這段指令之前,插入必要的指令將前面因為優化Cache 到寄存器中的變數值先寫回內存,如果以後又要使用這些變數再重新讀取。
使用「volatile」也可以達到這個目的,但是我們在每個變數前增加該關鍵字,不如使用「memory」方便。
⑸ 計算機c語言關鍵字是什麼
1. 數據類型關鍵字(12個):
(1). char :聲明字元型變數或函數
(2). double :聲明雙精度變數或函數
(3). enum :聲明枚舉類型
(4). float:聲明浮點型變數或函數
(5). int: 聲明整型變數或函數
(6). long :聲明長整型變數或函數
(7). short :聲明短整型變數或函數
(8). signed:聲明有符號類型變數或函數
(9). struct:聲明結構體變數或函數
(10). union:聲明聯合數據類型
(11). unsigned:聲明無符號類型變數或函數
(12). void :聲明函數無返回值或無參數,聲明無類型指針(基本上就這三個作用)
(2)控制語句關鍵字(12個):
A.循環語句
(1). for: 一種循環語句(可意會不可言傳)
(2). do : 循環語句的循環體
(3). while :循環語句的循環條件
(4). break:跳出當前循環
(5). continue:結束當前循環,開始下一輪循環
B.條件語句
(1).if: 條件語句
(2).else :條件語句否定分支(與 if 連用)
(3).goto:無條件跳轉語句
C.開關語句
(1).switch :用於開關語句
(2).case:開關語句分支
(3).default:開關語句中的「其他」分支
D.
return :子程序返回語句(可以帶參數,也看不帶參數)
3. 存儲類型關鍵字(4個):
(1).auto :聲明自動變數 一般不使用
(2).extern:聲明變數是在其他文件正聲明(也可以看做是引用變數)
(3).register:聲明積存器變數
(4). static :聲明靜態變數
4. 其它關鍵字(4個):
(1).const :聲明只讀變數
(2).sizeof:計算數據類型長度
(3).typedef:用以給數據類型取別名(當然還有其他作用)
(4).volatile:說明變數在程序執行中可被隱含地改變 1、演算法
程序處理數據的流程被稱為演算法,演算法可以用言語描述,也可以用流程圖描述.
2、程序
不管用什麼語言來表達的對問題的描述,通常都稱為程序。
3、數據結構
數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。通常情況下,精心選擇的數據結構可以帶來更高的運行或者存儲效率的演算法。數據結構往往同高效的檢索演算法和索引技術有關。
4、數據類型
數據類型是指數據的內在表現形式。通俗地說,我們把數據加工計算中的特徵稱為數據類型。
5、字元串
字元串或串(String)是由零個或多個字元組成的有限序列。一般記為 s='a1a266;66;66;an'(n>=0)。它是編程語言中表示文本的數據類型。
通常以串的整體作為操作對象,如:在串中查找某個子串、求取一個子串、在串的某個位置上插入一個子串以及刪除一個子串等。兩個字元串相等的充要條件是:長度相等,並且各個對應位置上的字元都相等。設p、q是兩個串,求q在p中首次出現的位置的運算叫做模式匹配。串的兩種最基本的存儲方式是順序存儲方式和鏈接存儲方式。
6、表達式
用運算符和括弧將運算對象(常量、變數和函數等)連接起來的、符合C語言語法規則的式子,稱為表達式。
7、主調函數
在函數中,可以使用函數調用語句,來調用其他函數(稱為被調用函數),這時,就把控制轉移到被調用函數,而在被調用函數執行完畢或執行到語句return時,又把控制轉向原來的函數(稱為主調函數).
8、被調函數
9、變數
在程序執行過程中,其值不發生改變的量稱為常量,取值可變的量稱為變數。
⑹ C語言中的volatile是什麼意思
volatile 實例講解
volatile的本意是一般有兩種說法--1.「暫態的」;2.「易變的」。
這兩種說法都有可行。但是究竟volatile是什麼意思,現舉例說明(以Keil-c與a51為例
例子來自Keil FQA),看完例子後你應該明白volatile的意思了,如果還不明白,那隻好
再看一遍了。
例1.
void main (void)
{
volatile int i;
int j;
i = 1; //1 不被優化 i=1
i = 2; //2 不被優化 i=1
i = 3; //3 不被優化 i=1
j = 1; //4 被優化
j = 2; //5 被優化
j = 3; //6 j = 3
}
---------------------------------------------------------------------
例2.
函數:
void func (void)
{
unsigned char xdata xdata_junk;
unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
unsigned char t1, t2;
t1 = *p;
t2 = *p;
}
編譯的匯編為:
0000 7E00 R MOV R6,#HIGH xdata_junk
0002 7F00 R MOV R7,#LOW xdata_junk
;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----
0004 8F82 MOV DPL,R7
0006 8E83 MOV DPH,R6
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 注意
0008 E0 MOVX A,@DPTR
0009 F500 R MOV t1,A
000B F500 R MOV t2,A
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
000D 22 RET
將函數變為:
void func (void)
{
volatile unsigned char xdata xdata_junk;
volatile unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
unsigned char t1, t2;
t1 = *p;
t2 = *p;
}
編譯的匯編為:
0000 7E00 R MOV R6,#HIGH xdata_junk
0002 7F00 R MOV R7,#LOW xdata_junk
;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----
0004 8F82 MOV DPL,R7
0006 8E83 MOV DPH,R6
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
0008 E0 MOVX A,@DPTR
0009 F500 R MOV t1,A a處
000B E0 MOVX A,@DPTR
000C F500 R MOV t2,A
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
000E 22 RET
比較結果可以看出來,未用volatile關鍵字時,只從*p所指的地址讀一次
如在a處*p的內容有變化,則t2得到的則不是真正*p的內容。
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例3
volatile unsigned char bdata var; // use volatile keyword here
sbit var_0 = var^0;
sbit var_1 = var^1;
unsigned char xdata values[10];
void main (void) {
unsigned char i;
for (i = 0; i < sizeof (values); i++) {
var = values[i];
if (var_0) {
var_1 = 1; //a處
values[i] = var; // without the volatile keyword, the compiler
// assumes that 'var' is unmodified and does not
// reload the variable content.
}
}
}
在此例中,如在a處到下一句運行前,var如有變化則不會,如var=0xff; 則在
values[i] = var;得到的還是values[i] = 1;
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應用舉例:
例1.
#define DBYTE ((unsigned char volatile data *) 0)
說明:此處不用volatile關鍵字,可能得不到真正的內容。
---------------------------------------------------------------------
例2.
#define TEST_VOLATILE_C
//***************************************************************
// verwendete Include Dateien
//***************************************************************
#if __C51__ < 600
#error: !! Keil 版本不正確
#endif
//***************************************************************
// 函數 void v_IntOccured(void)
//***************************************************************
extern void v_IntOccured(void);
//***************************************************************
// 變數定義
//***************************************************************
char xdata cvalue1; //全局xdata
char volatile xdata cvalue2; //全局xdata
//***************************************************************
// 函數: v_ExtInt0()
// 版本:
// 參數:
// 用途:cvalue1++,cvalue2++
//***************************************************************
void v_ExtInt0(void) interrupt 0 {
cvalue1++;
cvalue2++;
}
//***************************************************************
// 函數: main()
// 版本:
// 參數:
// 用途:測試volatile
//***************************************************************
void main() {
char cErg;
//1. 使cErg=cvalue1;
cErg = cvalue1;
//2. 在此處模擬時手動產生中斷INT0,使cvalue1++; cvalue2++
if (cvalue1 != cErg)
v_IntOccured();
//3. 使cErg=cvalue2;
cErg = cvalue2;
//4. 在此處模擬時手動產生中斷INT0,使cvalue1++; cvalue2++
if (cvalue2 != cErg)
v_IntOccured();
//5. 完成
while (1);
}
//***************************************************************
// 函數: v_IntOccured()
// 版本:
// 參數:
// 用途: 死循環
//***************************************************************
void v_IntOccured() {
while(1);
}
模擬可以看出,在沒有用volatile時,即2處,程序不能進入v_IntOccured();
但在4處可以進入v_IntOccured();
⑺ C語言中關鍵字volatile是什麼意思
volatile的本意是一般有兩種說法。1.「暫態的 2.「易變的。這兩種說法都有可行。一個定義為volatile的變數是說這變數可能會被意想不到的改變,這樣,編譯器就不會去假設這個變數的值了。優化器在用到這個變數時必須每次都小心地重新讀取這個變數的值,而不是使用保存在寄存器里的備份。 www.okeycar.com
⑻ c語言中各種語句的用途用法
auto用於說明自動變數,通常不用;volatile(易變的)表示該變數不經過賦值,其值也可能被改變(例如表示時鍾的變數、表示通信埠的變數等)。
C語言32個關鍵字
[code]auto :聲明自動變數 一般不使用
double :聲明雙精度變數或函數
int: 聲明整型變數或函數
struct:聲明結構體變數或函數
break:跳出當前循環
else :條件語句否定分支(與 if 連用)
long :聲明長整型變數或函數
switch :用於開關語句
case:開關語句分支
enum :聲明枚舉類型
register:聲明積存器變數
typedef:用以給數據類型取別名(當然還有其他作用)
char :聲明字元型變數或函數
extern:聲明變數是在其他文件正聲明(也可以看做是引用變數)
return :子程序返回語句(可以帶參數,也看不帶參數)
union:聲明聯合數據類型
const :聲明只讀變數
float:聲明浮點型變數或函數
short :聲明短整型變數或函數
unsigned:聲明無符號類型變數或函數
continue:結束當前循環,開始下一輪循環
for:一種循環語句(可意會不可言傳)
signed:生命有符號類型變數或函數
void :聲明函數無返回值或無參數,聲明無類型指針(基本上就這三個作用)
default:開關語句中的「其他」分支
goto:無條件跳轉語句
sizeof:計算數據類型長度
volatile:說明變數在程序執行中可被隱含地改變
do :循環語句的循環體
while :循環語句的循環條件
static :聲明靜態變數
if:條件語句 [/code]
⑼ c語言 const volatile int i 這代碼有問題沒,如果沒有,i 是什麼屬性
沒問題,const和volatile這兩個類型限定符不矛盾。const表示(運行時)常量語義:被const修飾的對象在所在的作用域無法進行修改操作,編譯器對於試圖直接修改const對象的表達式會產生編譯錯誤。volatile表示「易變的」,即在運行期對象可能在當前程序上下文的控制流以外被修改(例如多線程中被其它線程修改;對象所在的存儲器可能被多個硬體設備隨機修改等情況):被volatile修飾的對象,編譯器不會對這個對象的操作進行優化。一個對象可以同時被const和volatile修飾,表明這個對象體現常量語義,但同時可能被當前對象所在程序上下文意外的情況修改。
另外,LS錯誤,const可以修飾左值,修飾的對象本身也可以作為左值(例如數組)。
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