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單片機開發(fā)初學(xué)者可能不怎么關(guān)心編譯器優(yōu)化的功能，但對于經(jīng)驗豐富的工程師來說，掌握代碼優(yōu)化是必備技能。

今天講述的話題就是關(guān)于代碼優(yōu)化中，關(guān)鍵字volatile在優(yōu)化過程中起到的作用。

(相關(guān)資料圖)

什么是volatile？

volatile是一個類型修飾符（type specifier）。

volatile的作用是作為指令關(guān)鍵字，確保本條指令不會因編譯器的優(yōu)化而省略，且要求每次直接讀值。

volatile變量是說這變量可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假設(shè)這個變量的值了。

---來自百度百科

volatile的定義，應(yīng)該在（讀書）學(xué)習(xí)時都看過無數(shù)遍，但我相信絕大部分人都沒有深刻理解其中含義。

當(dāng)你真正編程、開發(fā)項目之后，你就會進一步理解其中含義。

哪些場合會用到volatile關(guān)鍵字

當(dāng)你理解 volatile關(guān)鍵字的含義之后，你就能明白，其實很多場合都能用到 volatile關(guān)鍵字。

1.全局變量

單片機開發(fā)，難免會用到全局變量。 一些初級工程師，更是全局變量滿天飛。 這種情況下，使用volatile關(guān)鍵字也許能減少代碼bug率。

2.寄存器

單片機開發(fā)，寄存器添加volatile關(guān)鍵字應(yīng)該是必須的，如果你平時有仔細(xì)觀察，正規(guī)一點的【庫】都會添加volatile關(guān)鍵字。

具體細(xì)分的話，代碼里面有很多地方都會用到 volatile關(guān)鍵字。

volatile關(guān)鍵字對編譯器優(yōu)化的影響

我們都知道編譯器有優(yōu)化代碼的功能，我們常用的集成開發(fā)環(huán)境（Keil、 IAR等）都有優(yōu)化選項。

如果不使用關(guān)鍵字 volatile 申明變量，則編譯器可能會對變量的訪問并生成非預(yù)期的代碼或刪除預(yù)期的功能。

1.何時使用volatile？

常見使用volatile聲明的情況：

訪問內(nèi)存映射外設(shè)。

在多個線程之間共享全局變量。

在中斷例程或信號處理程序中訪問全局變量。

比如，在STM32代碼中：

#define     __O     volatile             /*!< Defines "write only" permissions */#define__IOvolatile/*!瀏覽代碼，你會發(fā)現(xiàn)，很多地方都使用了“__IO”，也就是volatile. 
線程間共享的全局變量，建議都加上volatile關(guān)鍵字，這一點，很多人沒有在意。
2.不使用volatile時可能出現(xiàn)的問題
如果未將變量用volatile聲明，則編譯器會假定其值不能在其定義的范圍之外進行修改。
因此，編譯器可能會執(zhí)行不需要的優(yōu)化。 這可以通過多種方式表現(xiàn)出來：
在輪詢硬件時，代碼可能會陷入循環(huán)。
多線程代碼可能會表現(xiàn)出奇怪的行為。
優(yōu)化可能會導(dǎo)致刪除實現(xiàn)故意時序延遲的代碼。
舉例：
自己寫一個延時函數(shù)：
void Delay(int Cnt){  int i;  while(Cnt--)  {    i++;    for(i=0; i<10; i++);  }}
你在不同優(yōu)化等級情況下，延時時間可能會不一樣；
同樣的代碼，你在Keil 和 IAR環(huán)境下編譯出來的延時時間也可能不一樣。
當(dāng)然，更深入的理解就會牽涉到匯編代碼，編譯之后的匯編代碼會比較直觀的呈現(xiàn)差異。
審核編輯：湯梓紅