避免編譯器優(yōu)化的用法 轉(zhuǎn)自<海濤的筆記>?? _lindwen
volatile的本意是“易變的”
由于訪問(wèn)寄存器的速度要快過(guò)RAM，所以編譯器一般都會(huì)作減少存取外部RAM的優(yōu)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中斷產(chǎn)生時(shí)，在main當(dāng)中調(diào)用dosomething函數(shù)，但是，由于編譯器判斷在main函數(shù)里面沒(méi)有修改過(guò)i，因此
可能只執(zhí)行一次對(duì)從i到某寄存器的讀***作，然后每次if判斷都只使用這個(gè)寄存器里面的“i副本”，導(dǎo)致dosomething永遠(yuǎn)也不會(huì)被
調(diào)用。如果將將變量加上volatile修飾，則編譯器保證對(duì)此變量的讀寫(xiě)***作都不會(huì)被優(yōu)化（肯定執(zhí)行）。此例中i也應(yīng)該如此說(shuō)明。
一般說(shuō)來(lái)，volatile用在如下的幾個(gè)地方：
1、中斷服務(wù)程序中修改的供其它程序檢測(cè)的變量需要加volatile；
2、多任務(wù)環(huán)境下各任務(wù)間共享的標(biāo)志應(yīng)該加volatile；
3、存儲(chǔ)器映射的硬件寄存器通常也要加volatile說(shuō)明，因?yàn)槊看螌?duì)它的讀寫(xiě)都可能由不同意義；
另外，以上這幾種情況經(jīng)常還要同時(shí)考慮數(shù)據(jù)的完整性（相互關(guān)聯(lián)的幾個(gè)標(biāo)志讀了一半被打斷了重寫(xiě)），在1中可以通過(guò)關(guān)中斷來(lái)實(shí)
現(xiàn)，2中可以禁止任務(wù)調(diào)度，3中則只能依靠硬件的良好設(shè)計(jì)了。
volatile 的含義
volatile總是與優(yōu)化有關(guān)，編譯器有一種技術(shù)叫做數(shù)據(jù)流分析，分析程序中的變量在哪里賦值、在哪里使用、在哪里失效，分析結(jié)果可以用于常量合并，常量傳播等優(yōu)化，進(jìn)一步可以死代碼消除。但有時(shí)這些優(yōu)化不是程序所需要的，這時(shí)可以用volatile關(guān)鍵字禁止做這些優(yōu)化，volatile的字面含義是易變的，它有下面的作用：
1 不會(huì)在兩個(gè)***作之間把volatile變量緩存在寄存器中。在多任務(wù)、中斷、甚至setjmp環(huán)境下，變量可能被其他的程序改變，編譯器 自己無(wú)法知道，volatile就是告訴編譯器這種情況。
2 不做常量合并、常量傳播等優(yōu)化，所以像下面的代碼：
volatile int i = 1;
if (i > 0) ...
if的條件不會(huì)當(dāng)作無(wú)條件真。
3 對(duì)volatile變量的讀寫(xiě)不會(huì)被優(yōu)化掉。如果你對(duì)一個(gè)變量賦值但后面沒(méi)用到，編譯器常常可以省略那個(gè)賦值***作，然而對(duì)Memory Mapped IO的處理是不能這樣優(yōu)化的。
前面有人說(shuō)volatile可以保證對(duì)內(nèi)存***作的原子性，這種說(shuō)法不大準(zhǔn)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(duì)內(nèi)存直接運(yùn)算，要保證原子性得用別的方法，如atomic_inc。
對(duì)于jiffies，它已經(jīng)聲明為volatile變量，我認(rèn)為直接用jiffies++就可以了，沒(méi)必要用那種復(fù)雜的形式，因?yàn)槟菢右膊荒鼙ＷC原子性。
你可能不知道在Pentium及后續(xù)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。