【C语言笔记】volatile关键字
volatile的作用
volatile的作用是作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值。
简单地说就是防止编译器对代码进行优化。比如如下程序：
XBYTE[2]=0x55;
XBYTE[2]=0x56;
XBYTE[2]=0x57;
XBYTE[2]=0x58;对外部硬件而言，上述四条语句分别表示不同的操作，会产生四种不同的动作，但是编译器却会对上述四条语句进行优化，认为只有XBYTE[2]=0x58（即忽略前三条语句，只产生一条机器代码）。如果键入volatile，则编译器会逐一地进行编译并产生相应的机器代码（产生四条代码）。
编译器的优化
在本次线程内，当读取一个变量时，为提高存取速度，编译器优化时有时会先把变量读取到一个寄存器中；以后再取变量值时，就直接从寄存器中取值；
当变量值在本线程里改变时，会同时把变量的新值copy到该寄存器中，以便保持一致 当变量在因别的线程等而改变了值，该寄存器的值不会相应改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致；
当该寄存器在因别的线程等而改变了值，原变量的值不会改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致。
举一个不太准确的例子： 发薪资时，会计每次都把员工叫来登记他们的银行卡号；一次会计为了省事，没有即时登记，用了以前登记的银行卡号；刚好一个员工的银行卡丢了，已挂失该银行卡号；从而造成该员工领不到工资。 员工 －－ 原始变量地址 银行卡号 －－ 原始变量在寄存器的备份
volatile例子
精确地说就是，优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值，而不是使用保存在寄存器里的备份。下面是volatile变量的几个例子：
1）并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器） 2）一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量 3）多线程应用中被几个任务共享的变量
请看下面几个问题：
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断服务子程序修改一个指向一个buffer的指针时。
3）这段代码是个恶作剧。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)//这里参数应该申明为引用，不然函数体里只会使用副本，外部没法更改
{
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a*b;
}由于*ptr的值可能在两次取值语句之间发生改变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返回的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在嵌入式中经常用到。如：
（1）宏定义寄存器：
#define PINSEL0 (*((volatile unsigned long*)0xE002C000))（2）宏读写操作：
// 写操作
#define write8b(addr, data) *(volatile unsigned char* (addr))=(unsigned char)data
// 读操作
#define read(addr) (*(volatile unsigned char* (addr)))（3）测试空循环的速度
for(int i=0; i<100000; i++);这个语句用来测试空循环的速度的,但是编译器肯定要把它优化掉，根本就不执行。 如果你写成
for(volatile int i=0; i<100000; i++);它就会执行了。
（4）中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量 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();
}
}
/*Interruptserviceroutine.*/
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。
嵌入式系统中涉及到硬件、中断、RTOS等，所有这些都要求使用volatile变量，可能被意想不到地改变。