const与volatile

Posted 2021-02-01 dongry

C或者C++基本上是按照从上到下、从左至右的顺序来读。但对于指针声明从某种意义上来讲是倒着的。

C或者C++中每个声明都由两部分组成：零个或者多个声明说明符，一个或者多个用逗号隔开的声明符。

const

1.类型说明符表明声明符ID的类型；其他说明符提供直接适用于这个声明符ID的一些类型无关的信息。

eg1.static unsigned long int *x[N];

  声明x的类型是“指向unsigned long int的N个指针元素的序列”。关键词static表明x有静态分配的存储空间。

eg2.const void *vetorTable[]={...data...};

  const没有直接适用于vectorTable，而是适用于void。这句声明表示vectorTable的类型是“指向const void的指针序列”。但是明显你希望它是“指向void的指针的const序列”。

2.声明说明符在一个声明中出现的顺序并不重要

eg1. VP const vectorTable[] 等同于 const VP vectorTable[]

eg2. void const *vectorTable[] 等同于 const void *vectorTable[]

3.声明说明符const和volatile不寻常，因为：能出现在声明符中的声明说明符只有const和volatie

eg1.void *const vectorTable[] //const出现在声明符中，这种情况不能重拍关键字顺序

    *const void vectorTable[]是错误的；

4.指针的声明是从右到左来看。把const放在其他类型说明符的右边，可以严格的从右到左来看指针声明，还可以把const从“右边的”位置提出来

eg1. T const *p //把p声明为"指向const T的指针"；

eg2. T *const p //把p声明为"指向T的const指针"；

5.把const写在其他声明说明符的右边，实际上可以更容易的看出const和类型名称相结合的效果

原始eg.typedef void *VP;

       const VP vectorTable[];

   eg1.const VP vectorTable[];

       const void *vectorTable[]; //错误，vectorTable声明为"指向const void"的指针数组；

   eg2.const VP vectorTable[];

       void *const vectorTable[];//指向"void的const指针数组"

   eg3.VP const vectorTable[];   //声明说明符在声明中出现的位置不重要

       void *const vectorTable[];

6.实际例子

  const int a;   //声明一个常整型数a

  int const a;   //声明一个常整型数a

  const int *a;  //a为指向const int的指针(整型数是不可以修改的，但指针a可以修改)

  int *const a;  //a为指向int的const指针(指针指向的整型数可以修改，但指针a不可以修改)

  int const *const a;  //a为指向const int的const指针(指针指向的整形数与指针都不可以修改)

 

volatile

1.volatile的使用

volatile 关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。当要求使用volatile声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。

volatile int i=0;
int a=i;
  ..... //中间没有使用到i
int b=i;

volatile表示i是随时可能变化的，每次使用它的时候必须从i的地址中读取，因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是(即i没有用volatile修饰),由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作，它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读。这样一来如果i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错，所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。

  volatile的应用：

  1)中断服务程序中修改的供其他程序检测的变量需加volatile(中断服务的子程序中访问到的非自动变量)[自动变量即局部变量]

  2)多任务坏境下各任务之间共享的标志需加volatile

  3)存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次读写都可能有不同的意义

2.volatile指针

  1)可以把一个非volatile int赋给volatile int，但是不能把非volatile对象赋给一个volatile对象。

  2)除了基本类型外，对用户定义类型也可以用volatile类型进行修饰。

  3)https://www.cnblogs.com/zhaoli/p/4250468.html

3.多线程下的volatile

  有些变量是用 volatile 关键字声明的。当两个线程都要用到某一个变量且该变量的值会被改变时，应该用 volatile 声明，该关键字的作用是防止优化编译器把变量从内存装入 CPU 寄存器中。如果变量被装入寄存器，那么两个线程有可能一个使用内存中的变量，一个使用寄存器中的变量，这会造成程序的错误执行。volatile 的意思是让编译器每次操作该变量时一定要从内存中真正取出，而不是使用已经存在寄存器中的值。

volatile BOOL bStop=FALSE;

  在一个线程中

while(!bStop)
{
  ....
}
bStop=FALSE;
return;

  在另一个线程中，要终止上面线程的循环

bStop=TRUE;
while(bStop);//等待上面的线程终止，如果bStop不使用volatile申明，那么这个循环将是一个死循环，因为bStop已经读取到了寄存器中，
             //寄存器中bStop的值永远不会变成FALSE，加上volatile，程序在执行时，每次均从内存中读出bStop的值，就不会死循环了。

4 问题

  eg1.一个参数既可以是const还可以是volatile吗，为什么？

    答：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

  eg2.一个指针可以是volatile吗，为什么？

    答：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。

  eg3.下面代码中的错误

int square(volatile int *ptr)
{
  return *ptr**ptr;
}

  这段代码的目的是用来返回指针*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改变，因此a和b可能是不同的
}

  正确的是：

long square(volatile int *ptr)
{
  int a;
  a=*ptr;
  return a*a;
}

  eg4.假如你向一个寄存器进行写操作，先写0xAA，接着再写0x55，编译器在进行优化的时候有可能认为这个是冗余，所以这时候就需要volatile。