volatile的用法

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有不同意义；

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。

1. 因为volatile抑制了优化，因而应尽量减少对它的引用操作，最好只对它进行简单的读写赋值，如：

volatile char *pcWr_g;
...
while (...)
    *pcWr_g++=UDR;
...

考虑改写成：

char *pcTemp;
...
pcTemp=pcWr_g;
while (...)
    *pcTemp++=UDR;
pcWr_g=pcTemp;
...

（其实即便pcWr_g是普通的全局变量，一般而言也是改写后的效率高些，可以在循环中只针对寄存器操作）

2. 优化还会清除死代码、执行代码合并等，因而某些C语句可能找不到直接对应的汇编代码，这应该只会给调试设置断点有影响，不影响运行结果。

3. 类似
for (i=0; i<10000; i++)
    j=0;
之类的延时，如果不把j或者i说明成volatile，编译器都会当成无用代码把优化掉

 

文章二：

volatile的本意是一般有两种说法--1.“暂态的”；2.“易变的”。
这两种说法都有可行。但是究竟volatile是什么意思，现举例说明（以Keil-c与a51为例 例子来自Keil FQA）,看完例子后你应该明白volatile的意思了，如果还不明白，那只好 再看一遍了。

例1.

void main (void)
{
volatile int i;
int j;

i = 1;  //1  不被优化 i=1
i = 2;  //2  不被优化 i=1
i = 3;  //3  不被优化 i=1

j = 1;  //4  被优化
j = 2;  //5  被优化
j = 3;  //6  j = 3
}
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例2.

函数：

void func (void)
{
unsigned char xdata xdata_junk;
unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
unsigned char t1, t2;

t1 = *p;
t2 = *p;
}

编译的汇编为：

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     

将函数变为：
void func (void)
{
volatile unsigned char xdata xdata_junk;
volatile unsigned char xdata *p = &xdata_junk;
unsigned char t1, t2;

t1 = *p;
t2 = *p;
}

编译的汇编为：
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处

000B E0            MOVX    A,@DPTR
000C F500    R     MOV     t2,A
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

000E 22            RET     


比较结果可以看出来，未用volatile关键字时，只从*p所指的地址读一次
如在a处*p的内容有变化，则t2得到的则不是真正*p的内容。

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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处
       
      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处到下一句运行前，var如有变化则不会，如var=0xff; 则在
values[i] = var;得到的还是values[i] = 1;

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应用举例：

例1.
#define DBYTE ((unsigned char volatile data  *) 0)

说明：此处不用volatile关键字，可能得不到真正的内容。
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例2.


#define TEST_VOLATILE_C 

//***************************************************************
// verwendete Include Dateien
//***************************************************************
#if __C51__ < 600
  #error: !! Keil 版本不正确
#endif

//***************************************************************
// 函数 void v_IntOccured(void)
//***************************************************************
extern void v_IntOccured(void);

//***************************************************************
// 变量定义
//***************************************************************
char xdata cValue1;          //全局xdata
char volatile xdata cValue2; //全局xdata

//***************************************************************
// 函数： v_ExtInt0()
// 版本：
// 参数：
// 用途：cValue1++,cValue2++
//***************************************************************
void v_ExtInt0(void) interrupt 0 {
  cValue1++;
  cValue2++; 
} 

//***************************************************************
// 函数： main()
// 版本：
// 参数：
// 用途：测试volatile
//***************************************************************

void main() {
char cErg;

//1. 使cErg=cValue1;
cErg = cValue1;

//2. 在此处仿真时手动产生中断INT0,使cValue1++; cValue2++
if (cValue1 != cErg)
  v_IntOccured();

//3. 使cErg=cValue2;
cErg = cValue2;

//4. 在此处仿真时手动产生中断INT0,使cValue1++; cValue2++
if (cValue2 != cErg)
  v_IntOccured();
  
//5. 完成
  while (1);
}

//***************************************************************
// 函数： v_IntOccured()
// 版本：
// 参数：
// 用途： 死循环
//***************************************************************
void v_IntOccured() {
  while(1);
}

仿真可以看出，在没有用volatile时，即2处，程序不能进入v_IntOccured();
但在4处可以进入v_IntOccured();