volatile限定符——CPP

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volatile 限定符

为什么使用volatile

根据CPP之父的说法：

A volatile specifier is a hint to a compiler that an object may change its value in ways not specified by the language so that aggressive optimizations must be avoided.

直接处理硬件的程序往往会包含这样的数据元素，这些元素可能会被程序之外的过程控制，因此对象的值很有可能会被程序之外修改，这时应该把对象声明为volatile。

声明为volatile的变量在编译器访问它时，编译器就不再对它做任何优化，从而提供稳定的地址访问。例如，系统总是会重新从内存中读取该数据，即便在它前面的指令中已经都读取过数据并存储在寄存器中。

一般来说，volatile用在以下几个方面：

  • 中断服务程序中修改的的供其它程序检测的变量需要加volatile；
  • 多任务环境下多任务共同分享的标志需要加volatile；
  • 存储器映射的硬件寄存器需要加volatile（因为每次的读写意义不同）；

通常情况下，是在多线程共享变量时，一个线程改变变量，使得该变量对其它线程visible。也可以避免当两个线程用到同一个变量时，一个线程使用寄存器中的变量，一个线程使用内存中的变量；

volatile指针

volatile与const之间没有什么影响，一个变量可以既是volatile的也是const。

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volatile int v; // v是一个volatile的int
int *volatile vip; // vip是一个volatile指针，指向int
volatile int* ivp; // ivp是一个指针，它指向volatile int
volatile int *volatile vivp; //vivp是一个volatile指针，指向volatile int

同const，只能将一个volatile的对象赋予一个指向volatile的指针。

拷贝构造

与const不同，我们不能使用合成的拷贝/移动构造函数以及赋值运算符来初始化一个volatile对象。因为合成的成员接受的实参是一个非volatile的常量引用，我们不能将一个非volatile引用绑定到volatile对象上。

因此我们必须自定义拷贝或者赋值操作：

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class Foo{
  public:
  	Foo(const volatile Foo&);
  	Foo& operator=(volatile const Foo&);//将一个volatile对象赋值给非volatile对象
  	Foo& operator=(volatile const Foo&) volatile;//将一个volatile对象赋值给volatile对象
}