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两篇关于volatine的文章,很透彻【转】

volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改,比如

操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量,编译器对访问该变量的代码就不再进行

优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。

使用该关键字的例子如下:

int volatile nVint;

当要求使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即使它前面的指

令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。

例如:

volatile int i="10";
int a = i;
。。。//其他代码,并未明确告诉编译器,对i进行过操作
int b = i;

volatile 指出 i是随时可能发生变化的,每次使用它的时候必须从i的地址中读取,因而编译器生成的

汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是,由于编译器发现两次从i读数据的代码之间

的代码没有对i进行过操作,它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读。这样以来,如果

i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错,所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问

注意,在vc6中,一般调试模式没有进行代码优化,所以这个关键字的作用看不出来。下面通过插入汇编

代码,测试有无volatile关键字,对程序最终代码的影响:

首先用classwizard建一个win32 console工程,插入一个voltest.cpp文件,输入下面的代码:

#include <stdio.h>
void main()
{
 int i="10";
 int a = i;

 printf("i= %d\n",a);
        //下面汇编语句的作用就是改变内存中i的值,但是又不让编译器知道
 __asm {
  mov         dword ptr [ebp-4], 20h
 }

 int b = i;
 printf("i= %d\n",b);
}

然后,在调试版本模式运行程序,输出结果如下:
i = 10
i = 32

然后,在release版本模式运行程序,输出结果如下:
i = 10
i = 10

输出的结果明显表明,release模式下,编译器对代码进行了优化,第二次没有输出正确的i值。

下面,我们把 i的声明加上volatile关键字,看看有什么变化:


#include <stdio.h>
void main()
{
 volatile int i="10";
 int a = i;

 printf("i= %d\n",a);
 __asm {
  mov         dword ptr [ebp-4], 20h
 }

 int b = i;
 printf("i= %d\n",b);
}

分别在调试版本和release版本运行程序,输出都是:
i = 10
i = 32

这说明这个关键字发挥了它的作用!

iwaswzq 于2004/12/4/16:15

 

第二篇、转自 gaoteng1984的专栏http://blog.csdn.net/gaoteng1984/archive/2007/07/27/1711924.aspx

一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值(From Memory),而不是使用保存在寄存器里的备份。下面是volatile变量的几个例子:
1) 并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器)
2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
3) 多线程应用中被几个任务共享的变量
回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、RTOS等等打交道,所有这些都要求用到volatile变量。不懂得volatile的内容将会带来灾难。假设被面试者正确地回答了这是问题(嗯,怀疑是否会是这样),我将稍微深究一下,看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
1)一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。
2); 一个指针可以是volatile 吗?解释为什么。
3); 下面的函数有什么错误:
int square(volatile int *ptr)
{
return *ptr * *ptr;
}
下面是答案:
1)是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。
2); 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。
3) 这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方,但是,由于*ptr指向一个volatile型参数,编译器将产生类似下面的代码:
int square(volatile int *ptr)
{
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
}
由于*ptr的值可能被意想不到地该变,因此a和b可能是不同的。结果,这段代码可能返不是你所期望的平方值!正确的代码如下:
long square(volatile int *ptr)
{
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}

 

 

第三篇、ANSI C之关键词volatile

转自wendy_welcom的专栏http://blog.csdn.net/wendy_welcom/archive/2008/02/20/2109616.aspx

这几天,趁着下一个项目还没来的间隙,决定好好补一补C语言, 看见《 C Primer Plus 》书里的这段话,书是跟同事借的,因为知道我这“聪明的”脑袋基本记不住事儿,只好记录下来等忘了时再看;又因为很懒,所以干脆把记下来的东西,贴在博客上凑数,这样子博客上就又多了一篇读书笔记了,嘿嘿。 这里要成我的学习笔记本了,咯咯。
ANSI C新规定了三个限定词,volatile,restrict,const。
限定词volatile告诉编译器该变量除了可被程序改变以外还可以被其他代理改变。典型地,它被用于硬件地址和与其他并行运行的程序共享的数据。例如,一个地址中可能保存着当前的时钟时间。不管程序做些什么,该地址的值都会随着时间而改变。另一种情况是一个地址被用来接收来自其他计算机的信息。
volatile int locl;    /*locl是一个易变的位置   */
volatile int *ploc; /*ploc指向一个易变的位置 */
您可能以为volatile是一个有趣的外行的概念,但您也可能奇怪为什么ANSI觉得有必要把volatile作为一个关键字。原因是它可以方便编译器优化。例如,假定有如下代码:
val1 = x;
       /* 一些不使用x的代码x */
val2 = x;
    一个聪明的(优化的)编译器可能注意到您两次使用了x, 而没有改变它的值。编译器将把x临时存储在一个寄存器中。接着,当val2需要x时,可以通过从寄存器而非初始的内存位置中读取该值以节省时间。这个过程被称为缓存(caching)。通常,缓存是一个好的优化方式,但如果在两个语句间其他代理改变了x的话就不是这样了。如果没有规定volatile关键字,编译器将无从得知这种改变是否可能发生。因此,为了安全起见,编译器不使用缓存。那是在ANSI以前的情形。然而现在,如果在声明中没有使用关键字volatile,编译器就可以假定一个值在使用过程中没有被修改,它就可以试着优化代码。
   所以,我可以得出这样结论:如果使用了volatile,不存而是从初始的内存中该值; 如果没有使用volatile, 就利用存的方法从寄存器中取。   (这段话不是书上的,是俺个人的读书心得,呵呵。)
    一个值可以同时是vonst和volatile。例如,硬件时钟一般设定为不能由程序改变,这一点使他成为const; 但它被程序以外的代理改变,这使它成为volatile的。只需在声明中同时使用这两个限定词,如下所示,顺序并不重要:
volatile const int ioc;
const volatile int *ploc;
系统分类: 嵌入式
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标签: volatile
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C的分配内存【转】

转自:东北大学计算中心基础教研室——在线学习(发现一个学C的好网站)

http://www.neu.edu.cn/cxsj/online/C9/ch9_11.html


9.11 内存管理

在C里,内存管理是通过专门的函数来实现。另外,为了兼容各种编程语言,操作系统提供的接口通常是 C 语言写成的函数声明 (Windows 本身也由C和汇编语言写成)。

1 分配内存 malloc 函数
需要包含头文件:
#include
函数声明(函数原型):
void *malloc(int size);

说明:malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定,void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。

从函数声明上可以看出。malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针,并且可以自动计算所需要大小。比如:
int *p;
p = new int; //返回类型为int* 类型(整数型指针),分配大小为   //sizeof(int);
或: 
int* parr;
parr = new int [100]; //返回类型为 int* 类型(整数型指针),分配大//小为 sizeof(int) * 100; 
而 malloc 则必须由我们计算要字节数,并且在返回后强行转换为实际类型的指针。

 
int* p; 
p = (int *) malloc (sizeof(int)); 
第一、malloc 函数返回的是 void * 类型,如果你写成:p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译,报错:“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。
第二、函数的实参为 sizeof(int) ,用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成: 
int* p = (int *) malloc (1);
代码也能通过编译,但事实上只分配了1个字节大小的内存空间,当你往里头存入一个整数,就会有3个字节无家可归,而直接“住进邻居家”!造成的结果是后面的内存中原有数据内容全部被清空。
malloc 也可以达到 new [] 的效果,申请出一段连续的内存,方法无非是指定你所需要内存大小。
比如想分配100个int类型的空间:
int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100个整数的内存空间。
另外有一点不能直接看出的区别是,malloc 只管分配内存,并不能对所得的内存进行初始化,所以得到的一片新内存中,其值将是随机的。
除了分配及最后释放的方法不一样以外,通过malloc或new得到指针,在其它操作上保持一致。
2 释放内存 free 函数
需要包含头文件(和 malloc 一样):
#include
函数声明:
void free(void *block);
即: void free(指针变量);
之所以把形参中的指针声明为 void* ,是因为free必须可以释放任意类型的指针,而任意类型的指针都可以转换为void *。
举例:
int* p = (int *) malloc(4);
*p = 100;
free(p); //释放 p 所指的内存空间
或者:
int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100个整数的内存空间。
……
free(p);
free 不管你的指针指向多大的空间,均可以正确地进行释放,这一点释放比 delete/delete [] 要方便。不过,必须注意,如果你在分配指针时,用的是new或new[],那么抱歉,当你在释放内存时,你并不能图方便而使用free来释放。反过来,你用malloc 分配的内存,也不能用delete/delete[] 来释放。一句话,new/delete、new[]/delete[]、malloc/free 三对均需配套使用,不可混用!
int* p = new int[100];
... ...
free(p); //ERROR! p 是由new 所得。

3 malloc,calloc,realloc内存分配函数的区别
三个函数的申明分别是:
void* realloc(void* ptr, unsigned newsize);
void* malloc(unsigned size);
void* calloc(size_t numElements, size_t sizeOfElement);
都在stdlib.h函数库内
它们的返回值都是请求系统分配的地址,如果请求失败就返回NULL
malloc用于申请一段新的地址,参数size为需要内存空间的长度,如:
char* p;
p=(char*)malloc(20);
calloc与malloc相似,参数sizeOfElement为申请地址的单位元素长度,numElements为元素个数,如:
char* p;
p=(char*)calloc(20,sizeof(char));
这个例子与上一个效果相同
realloc是给一个已经分配了地址的指针重新分配空间,参数ptr为原有的空间地址,newsize是重新申请的地址长度
如:
char* p;
p=(char*)malloc(sizeof(char)*20);
p=(char*)realloc(p,sizeof(char)*40);
注意,这里的空间长度都是以字节为单位。
C语言的标准内存分配函数:malloc,calloc,realloc,free等。
malloc与calloc的区别为1块与n块的区别:
malloc调用形式为(类型*)malloc(size):在内存的动态存储区中分配一块长度为“size”字节的连续区域,返回该区域的首地址。
calloc调用形式为(类型*)calloc(n,size):在内存的动态存储区中分配n块长度为“size”字节的连续区域,返回首地址。
realloc调用形式为(类型*)realloc(*ptr,size):将ptr内存大小增大到size。
free的调用形式为free(void*ptr):释放ptr所指向的一块内存空间。
C++中为new/delete函数。

系统分类: 单片机
用户分类: 嵌入式
标签: C 内存分配 malloc
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学习笔记--从网上查到一种#define的常见用法

#ifndef DATALIST_H
#define DATALIST_H

#include
class datalist(){…};
#endif
    这种用法中,#define DATALIST_H的目的是:

    这是一种避免重复包含文件的方法。如果不小心重复包含了同一个头文件,编译器不会产生编译错误的!

系统分类: 单片机
用户分类: 嵌入式
标签: #define
来源: 整理
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