在我的技術交流群里，經常會看到大家討論一些“奇怪”的問題，其中有好幾次我都發(fā)現，是他們全局變量“惹的禍”，問題就是全局變量被優(yōu)化導致的。

可能初學者不太關心編譯器優(yōu)化的功能，但對于經驗豐富的工程師來說，掌握代碼優(yōu)化是必備技能。

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

關鍵字volatile是什么？

volatile是一個類型修飾符（type specifier）。

volatile的作用是作為指令關鍵字，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這個變量的值了。

---來自百度百科

volatile的定義，應該在（讀書）學習時都看過無數遍，但我相信絕大部分人都沒有深刻理解其中含義。

當你真正編程、開發(fā)項目之后，你就會進一步理解其中含義。

volatile關鍵字對編譯器優(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期的代碼或刪除預期的功能。

1、什么時候使用volatile？

常見使用volatile聲明的情況：

訪問內存映射外設。

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?????__IO????volatile?????????????/*!

瀏覽代碼，你會發(fā)現，很多地方都使用了“__IO”，也就是volatile.

在跑系統的項目中，線程間共享的全局變量，建議都加上volatile關鍵字，這一點，很多人沒有在意。

2、不用volatile時可能出現的問題

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出奇怪的行為。

優(yōu)化可能會導致刪除實現故意時序延遲的代碼。

舉個例子，這是我自己寫一個延時函數：

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差異。

本文轉載自strongerHuang

審核編輯：湯梓紅