像大家更熟悉的const一樣，volatile是一個類型修飾符（type specifier）。它是被設(shè)計用來修飾被不同線程訪問和修改的變量。如果沒有volatile，基本上會導(dǎo)致這樣的結(jié)果：要么無法編寫多線程程序，要么編譯器失去大量優(yōu)化的機(jī)會。
一個嵌入式軟件工程師經(jīng)常打交道的有芯片、中斷、RTOS,關(guān)系到整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)有序運(yùn)轉(zhuǎn)，多線程顧名思義就是多任務(wù)，就像一個人吃飯的時候要去用大腦控制手夾食物，然后要張開嘴送進(jìn)食物，最后咀嚼咽食，多道工序嚴(yán)密配合才能吃飯，同樣智能系統(tǒng)的CPU也是一樣，這個過程一個系統(tǒng)要處理實(shí)現(xiàn)一件事，往往需要高效的處理方式，需要多任務(wù)處理，多任務(wù)之間更需要合理的調(diào)度方式，一般都需要嵌入一種操作系統(tǒng)，這時候volatile的作用體現(xiàn)出來了，定義為volatile的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(shè)這個變量的值了。精確地說就是，優(yōu)化器在用到這個變量時必須每次都小心地在內(nèi)存中重新讀取這個變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。如果沒有volatile那整個系統(tǒng)將會亂成一鍋粥，根本無法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
很多人會問為什么啊，這個關(guān)鍵在于多任務(wù)處理這個事情的時候會共享系統(tǒng)的一些資源，包括一些重要的變量，這就出現(xiàn)了問題，編譯器在編譯程序后都會進(jìn)行優(yōu)化，程序運(yùn)行時本次任務(wù)訪問CPU時調(diào)用一些參數(shù)變量，為提高存取速度，編譯器優(yōu)化時有時會先把變量讀取到一個寄存器中，進(jìn)行緩存；以后再取變量值時，就直接從寄存器中取值；當(dāng)變量值在本線程里改變時，會同時把變量的新值copy到該寄存器中，以便保持一致，當(dāng)變量在因別的線程而改變了值，這個線程中該寄存器的值不會相應(yīng)改變，從而造成應(yīng)用程序以后讀取的值和實(shí)際的變量值不一致，當(dāng)該寄存器在因此線程而改變了值，原內(nèi)存中變量的值不會改變，從而造成應(yīng)用程序讀取的值和實(shí)際的變量值不一致，所以會發(fā)生意想不到的危險，有些人會問，那這個值為什么會變啊，我只想告訴你這是一個嵌入式系統(tǒng)，比如說伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)，采樣得到的轉(zhuǎn)速和位置會不會隨時改變，可能因?yàn)樵谡{(diào)速進(jìn)程中改變，可能在會在制動進(jìn)程中改變，這個系統(tǒng)的處理必須實(shí)時性極強(qiáng)，不然不可能實(shí)現(xiàn)高精度控制！
舉一個不太準(zhǔn)確的例子：發(fā)薪資時，會計每次都把員工叫來登記他們的銀行卡號；一次會計為了省事，沒有即時登記，用了以前登記的銀行卡號；剛好一個員工的銀行卡丟了，已掛失該銀行卡號；從而造成該員工領(lǐng)不到工資
員工 －－ 原始變量地址
銀行卡號 －－ 原始變量在寄存器的備份
另外很多人可能還是對volatile認(rèn)識不清，我想說，用volatile修飾的全局變量，不是因?yàn)楸籿olatile修飾 了就會發(fā)生改變，不修飾就不會改變，這個變量的改變與否是外因引起的，比如像伺服控制中的轉(zhuǎn)速，抑或是PID 調(diào)節(jié)增量，無論這些變量是否被修飾，他都會因?yàn)橥獠吭蜻\(yùn)行一些線程的時候改變，而volatile的作用就是讓它相對性不變，始終在上一個線程執(zhí)行完后讓當(dāng)前執(zhí)行線程調(diào)用這個數(shù)據(jù)的時候，都會小心的從內(nèi)存地址中調(diào)用它最實(shí)時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)運(yùn)行流暢，而不是去選擇CASH--緩沖寄存器中保留的那個原始備份，若果選擇系統(tǒng)選擇備份文件，可能導(dǎo)致上邊例子中說的“領(lǐng)不到錢”的尷尬，就是用了一個錯誤的數(shù)據(jù)執(zhí)行了任務(wù)，如果伺服控制中出現(xiàn)這種情況可能出現(xiàn)電機(jī)不可控場面，后果不堪設(shè)想，所以對于嵌入式軟件人員來說系統(tǒng)的協(xié)調(diào)處理和實(shí)時性必須嚴(yán)格。
這種變量經(jīng)常會出現(xiàn)在：
1）. 并行設(shè)備的硬件寄存器
2）. 一個中斷服務(wù)子程序中會訪問到的非自動變量（Non-automatic variables)
3）. 多線程應(yīng)用中被幾個任務(wù)共享的變量
補(bǔ)充：volatile應(yīng)該解釋為“直接存取原始內(nèi)存地址”比較合適，“易變的”這種解釋簡直有點(diǎn)誤導(dǎo)人；
“易變”是因?yàn)橥庠谝蛩匾鸬模穸嗑�程，中斷等，并不是因?yàn)橛胿olatile修飾了的變量就是“易變”了，假如沒有外因，即使用volatile定義，它也不會變化；
volatile關(guān)鍵字是一種類型修飾符，用它聲明的類型變量表示可以被某些編譯器未知的因素更改，比如：操作系統(tǒng)、硬件或者其它線程等。遇到這個關(guān)鍵字聲明的變量，編譯器對訪問該變量的代碼就不再進(jìn)行優(yōu)化，從而可以提供對特殊地址的穩(wěn)定訪問。
這里它與const不同，const一般是對一些變量進(jìn)行保護(hù)，它修飾的一些變量一般不讓改變，主要針對是多個程序員在進(jìn)行一個項目的開發(fā)時，各自的工作不同，不同的人為了保證自己這部分功能的絕對可靠，往往需要用const來保護(hù)自己的某些對象，防止別的程序員無意中改變它。
下面給出三個問題：
1）. 一個參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎？解釋為什么。
2）. 一個指針可以是volatile 嗎？解釋為什么。
3）. 下面的函數(shù)被用來計算某個整數(shù)的平方，它能實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計目標(biāo)嗎？如果不能，試回答存在什么問題：
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int square( volatile int *ptr )
{
return *ptr * *ptr;
}
下面是答案：
1）. 是的。一個例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖�。它是const因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。
2）. 是的。盡管這并不很常見。一個例子是當(dāng)一個中斷服務(wù)子程序修改一個指向一個buffer的指針時。
3）. 這段代碼是個惡作劇。這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個volatile型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：
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int square( volatile int *ptr )
{
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
}
由于*ptr的值可能在兩次取值語句之間發(fā)生改變，因此a和b可能是不同的。結(jié)果，這段代碼可能返回的不是你所期望的平方值！正確的代碼如下：
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long square( volatile int *ptr )
{
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}
同樣在網(wǎng)上看到兩個比較好的例子，說volatile的用法，在這里和大家分享：
嵌入式編程中經(jīng)常用到 volatile這個關(guān)鍵字，的用法可以歸結(jié)為以下兩點(diǎn)：
一：告訴compiler不能做任何優(yōu)化
比如要往某一地址送兩指令：
int *ip =...; //設(shè)備地址
*ip = 1; //第一個指令
*ip = 2; //第二個指令
以上程序compiler可能做優(yōu)化而成：
int *ip = ...;
*ip = 2;
結(jié)果第一個指令丟失。如果用volatile, compiler就不允許做任何的優(yōu)化，從而保證程序的原意：
volatile int *ip = ...;
*ip = 1;
*ip = 2;
即使你要compiler做優(yōu)化，它也不會把兩次付值語句間化為一。它只能做其它的優(yōu)化。
這對device driver程序員很有用。
二：表示用volatile定義的變量會在程序外被改變,每次都必須從內(nèi)存中讀取，
而不能把他放在cache或寄存器中重復(fù)使用。
如 volatile char a;
a=0;
while(!a){
//do some things;
}
doother();
如果沒有 volatile doother()不會被執(zhí)行。
以上個人見解，有不對的地方，希望各位博友指正，和大家一起進(jìn)步一起探討，謝謝
----2014年3月21日14點(diǎn)20
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