两种类型限定词const和volatile(16)

jonathan安全地带 lv.1

发布时间：2023-12-15 00:10:49 360

const类型

const修饰的变量也称为只读变量，该变量一经声明和定义，值在程序运行过程无法被赋值修改。

例如：正确用法

const int MAX = 100 ;
int str[MAX];

声明常量MAX，一般常量使用大写字母表示，常量值是100，一般可以作为数组长度之类使用。

例如：以下是错误使用方式

#include 
const int i; 
int main(void){
 i = 1;
 const int j ;
 j = 2;
 return 0;
}

输出：编译出错，提示非法给只读变量i和j赋值修改。

volatile类型

易变型变量，是指该变量的值会被意外改变，编译器不应该做优化。正常情况下，编译器一般在不影响程序执行的结果情况下，对程序操作进行优化或重新排序。

举例说明：例如你自己的一个银行账号今天你用手机或去银行网点查余额显示1000元，那么明天、后天，你需要知道余额，不用去查了，如果这两天花钱了，你在1000的基础上进行加减运算就可以得出余额，如果这两天没有花钱，直接靠记忆（缓存）知道余额还是1000。以上计算的前提是这个银行账号只有你自己知道和在用，家人不知道和不用该卡。如果该银行账号是父母给你的副卡，父母和你共享使用，父母在明天、后天给你打了这个月的生活费1000，那么你就必须再查一遍余额才能知道。这种需要使用volatile修饰余额变量以后，告诉程序每次都只能去查余额才能知道，因为余额随意会被其他人改变，不仅仅是自己。

例如：编译器优化，减少操作示例：

int i,j;
i = 1;
j = 2;
i = 2;
j = 3;

解析：编译器可能直接优化，省略i=1;j=2;这两步赋值操作，因为不影响结果。

如果对变量i,j加上volatile关键字声明，以上操作不做优化。

例如：优化示例，每次访问缓存或寄存器的数值

int i = 1;
while(i){
   // 执行操作1
}
// 执行操作2

解析：实际编译器优化时，第一次从内存读取到i的值1，放入缓存或寄存器中，以后每次都访问缓存或寄存器，导致如果内存的i值发生变化，并不能及时退出循环，出现死循环。

在简单的非并发、单一线程的C语言程序环境中，这种优化都是没问题的，不影响结果，但在以下复杂应用场景下面，如果某变量的值可能被其它程序、外在条件改变时，应使用volatile。

•该变量的值其实是存储映射输入输出端口的对象，也就是代表着硬件的状态（硬件一般会统一编址到内存空间，硬件的状态是受外在条件改变的）

•多线程、多并发、异步中断服务的场景下，该变量的值是共享的。

注：volatile修饰的变量的特点是该变量是共享的，也就是可以由多个程序同时访问的，后续学习完操作系统、嵌入式编程等课程就会更加容易理解。

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文章来源： https://blog.51cto.com/u_15714963/5567714

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