单片机中volatile变量实例解析

　　回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所用这些都要求volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。　　假设被面试者正确地回答了这是问题（嗯，怀疑这否会是这样），我将稍微深究一下，看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。

　　1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。

　　2). 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。

　　3). 下面的函数有什么错误：　　int square(volatile int *ptr) 　　{ 　　return *ptr * *ptr; 　　}

　　下面是答案：

　　1). 是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。

　　2). 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。

　　3). 这段代码的有个恶作剧。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：　　int square(volatile int *ptr) 　　{ 　　int a,b; 　　a = *ptr; 　　b = *ptr; 　　return a * b; 　　} 　　由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：　　long square(volatile int *ptr) 　　{ 　　int a; 　　a = *ptr; 　　return a * a; 　　} 　　volatile的本意是“易变的” 由于访问寄存器的速度要快过RAM，所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如：　　static int i=0; 　　int main(void) 　　{ 　　... 　　while (1) 　　{ 　　if (i) dosomething(); 　　} 　　} 　　/* Interrupt service routine. */ 　　void ISR_2(void) 　　{ 　　i=1; 　　} 　　程序的本意是希望ISR_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过i，因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作，然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething永远也不会被调用。如果将将变量加上volatile修饰，则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化（肯定执行）。此例中i也应该如此说明。

　　一般说来，volatile用在如下的几个地方：

　　1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；

　　2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；

　　3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义；

　　另外，以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志读了一半被打断了重写），在1中可以通过关中断来实　　现，2中可以禁止任务调度，3中则只能依靠硬件的良好设计了。

　　volatile的本意是“易变的”

　　由于访问寄存器的速度要快过RAM，所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如：　　static int i=0; 　　int main(void) 　　{ 　　... 　　while (1) 　　{ 　　if (i) dosomething(); 　　} 　　} 　　/* Interrupt service routine. */ 　　void ISR_2(void) 　　{ 　　i=1; 　　} 　　程序的本意是希望ISR_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过i，因此　　可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作，然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething永远也不会被　　调用。如果将将变量加上volatile修饰，则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化（肯定执行）。此例中i也应该如此说明。