原创 C51 中 关键字volatile的用法

    自以为对51很熟了，但是最近发现越用越觉得陌生，在网上看的东西越多越觉得自己懂得少，惊出一身冷汗。

     今天看到了C51中关键字volatile 的用法。联想起上星期做的东西，正是由于中断内修改标志flag，在主程序中判断这个flag标志进行后续操作。思路上没有什么问题，但是实际运行起来的时候，虽然中断启动了，也修改了flag，但主程序就死活不能识别修改过的flag，进行相应的后续动作。当时百思不得起解，只好用别的笨方法完成了相同的功能。今天才知道原来是flag变量没有用volatile来声明的原因。

     现转载一下网上高人的指点，因为我看的也是转载的所以不知那位高人是谁，说不了出处了，望见谅！

volatile用于防止相关变量被优化。例如对外部寄存器的读写。对有些外部设备的寄存器来说，读写操作可能都会引发一定硬件操作，但是如果不加volatile，编译器会把这些寄存器作为普通变量处理，例如连续多次的对同一地址写入，会被优化为只有最后一次的写入。实际上，网卡的数据发送，就是按顺序连续往一个同地址写入数据，如果被优化，网卡将不能正常驱动。对于外部寄存器的读写，经常用 XBYTE,其实你看一下XBYTE的原型就知道了，里面也是有个volatile的。另一个使用场合是中断。如果一个全局变量，在中断函数和普通函数里都用到过，那最好对这个变量加volatile修饰。否则普通函数里，可能会仅从寄存器里读取这个变量以便加快速度，而不去实际地址读取该变量。

内存访问速度远不及CPU处理速度，为提高机器整体性能，在硬件上引入硬件高速缓存Cache，加速对内存的访问。

编译器优化常用的方法有：将内存变量缓存到寄存器；

由于访问寄存器的速度快于访内存，所以编译器一般
都会作优化以减少访内存。如果变量加上volatile修饰，则编译器就不会对此变量
的读写操作进行优化，即不通过寄存器缓冲而直接访内存。

C语言关键字volatile表明某个变量的值可能在外部被改变，因此对这些变量的存取不能缓存到寄存器，每次使用时需要重新存取。

该关键字在多线程环境下经常使用，因为在编写多线程的程序时，同一个变量可能被多个线程修改，而程序通过该变量同步各个线程，

对于C编译器来说，它并不知道这个值会被其他线程修改。自然就把它cache在寄存器里面。记住，C 编译器是没有线程概念的

volatile 的本意是指：这个值可能会在当前线程外部被改变。

下面有个例子：

volatile是“易变的” 意思
由于访问寄存器的速度要快过RAM，所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如：

bit bFlag="0";

int main(void)
{
...
while (1)
{
if (bFlag) dosomething();
}
}

/* 中断程序*/
void ISR(void)
{
bFlag=1;
}

程序的本意是希望ISR中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判
断在main函数里面没有修改过bFlag，因此
可能只执行一次对从bFlag到某寄存器的读操作，然后每次if判断都只使用这个寄存器里面
的“bFlag副本”，导致dosomething永远也不会被调用。如果将将变量加上volatile修饰，
则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化（肯定执行）。此例中bFlag也应该如此说
明。

一般说来,volatile用在如下的几个地方：

1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;

2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;

3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能由不同意义;

另外,以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志读了一半被打断了重写）,在1中可以通过关中断来实现,2中可以禁止任务调度,3中则只能依靠硬件的良好设计了。