为什么C中需要挥发性?它的用途是什么?它会做什么?


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它不允许编译器自动改变变量的值。易失性变量用于动态使用。

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volatile的边缘用法如下。假设你想计算一个函数f的数值导数:

double der_f(double x)
{
    static const double h = 1e-3;
    return (f(x + h) - f(x)) / h;
}

问题是由于舍入误差,x+h-x通常不等于h。想想看:当你减去非常接近的数字时,你会丢失很多有效的数字,这可能会破坏导数的计算(想想1.00001 - 1)

double der_f2(double x)
{
    static const double h = 1e-3;
    double hh = x + h - x;
    return (f(x + hh) - f(x)) / hh;
}

但是根据您的平台和编译器开关的不同,该函数的第二行可能会被积极优化的编译器删除。所以你可以写

    volatile double hh = x + h;
    hh -= x;

强制编译器读取包含hh的内存位置,从而丧失最终的优化机会。

它不允许编译器自动改变变量的值。易失性变量用于动态使用。

Volatile告诉编译器你的变量可以通过其他方式被改变,而不是通过访问它的代码。例如,它可能是一个I/ o映射的内存位置。如果在这种情况下没有指定这一点,一些变量访问可以被优化,例如,它的内容可以保存在寄存器中,并且内存位置不会再次读入。

我的简单解释是:

在某些情况下,基于逻辑或代码,编译器会对它认为不会改变的变量进行优化。volatile关键字阻止变量被优化。

例如:

bool usb_interface_flag = 0;
while(usb_interface_flag == 0)
{
    // execute logic for the scenario where the USB isn't connected 
}

从上面的代码中,编译器可能认为usb_interface_flag被定义为0,并且在while循环中它将永远为0。优化后,编译器会一直将其视为while(true),导致无限循环。

为了避免这种情况,我们将标志声明为volatile,我们告诉编译器这个值可能会被外部接口或程序的其他模块改变,也就是说,请不要优化它。这就是volatile的用例。

volatile在C语言中实际上是为了不自动缓存变量的值而存在的。它会告诉编译器不要缓存这个变量的值。因此,每次遇到给定的volatile变量时,它都会生成代码从主存中获取它的值。之所以使用这种机制,是因为该值在任何时候都可以被操作系统或任何中断修改。所以使用volatile可以帮助我们每次都重新访问值。