[轉]c語言volatile 關鍵字

轉自 https://blog.csdn.net/weibo1230123/article/details/81984805

volatile是用於編譯器的優化，對硬件上的memory order無用！

一、編譯器優化介紹：
因爲內存訪問速度遠不及CPU處理速度，爲提升機器總體性能，在硬件上引入硬件高速緩存Cache，加速對內存的訪問。另外在現代CPU中指令的執行並不必定嚴格按照順序執行，沒有相關性的指令能夠亂序執行，以充分利用CPU的指令流水線，提升執行速度。以上是硬件級別的優化。再看軟件一級的優化：一種是在編寫代碼時由程序員優化，另外一種是由編譯器進行優化。編譯器優化經常使用的方法有：將內存變量緩存到寄存器；調整指令順序充分利用CPU指令流水線，常見的是從新排序讀寫指令。對常規內存進行優化的時候，這些優化是透明的，並且效率很好。由編譯器優化或者硬件從新排序引發的問題的解決辦法是在從硬件（或者其餘處理器）的角度看必須以特定順序執行的操做之間設置內存屏障（memory barrier），Linux 提供了一個宏解決編譯器的執行順序問題。
void Barrier(void)
這個函數通知編譯器插入一個內存屏障，但對硬件無效，編譯後的代碼會把當前CPU寄存器中的全部修改過的數值存入內存，須要這些數據的時候再從新從內存中讀出。

二、volatile老是與優化有關，編譯器有一種技術叫作數據流分析，分析程序中的變量在哪裏賦值、在哪裏使用、在哪裏失效，分析結果能夠用於常量合併，常量傳播等優化，進一步能夠消除一些代碼。但有時這些優化不是程序所須要的，這時能夠用volatile關鍵字禁止作這些優化。

volatile的本意是「易變的」 由於訪問寄存器要比訪問內存單元快的多,因此編譯器通常都會做減小存取內存的優化，但有可能會讀髒數據。當要求使用volatile聲明變量值的時候，系統老是從新從它所在的內存讀取數據，即便它前面的指令剛剛從該處讀取過數據。精確地說就是，遇到這個關鍵字聲明的變量，編譯器對訪問該變量的代碼就再也不進行優化，從而能夠提供對特殊地址的穩定訪問；若是不使用valatile，則編譯器將對所聲明的語句進行優化。（簡潔的說就是：volatile關鍵詞影響編譯器編譯的結果，用volatile聲明的變量表示該變量隨時可能發生變化，與該變量有關的運算，不要進行編譯優化，以避免出錯）