嵌入式中C语言volatile和const的作用

姓名：孙宾

学号：17011210280

学院：通信工程学院

转自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/27484194

【嵌牛导读】嵌入式的c语言编译环境中两种关键字对声明变量的不同影响。

【嵌牛鼻子】const,volatile,c语言

【嵌牛提问】一个参数既可以是const还可以是volatile吗？

【嵌牛正文】

volatile本意为“易变的”。

在嵌入式环境中用volatile关键字声明的变量，在每次对其值进行引用的时候都会从原始地址取值，而不会将值保存在栈或其他位置。

由于该值“易变”的特性所以，针对其的任何赋值或者获取值操作都会被执行（而不会被优化）。由于这个特性，所以该关键字在嵌入式编译环境中经常用来消除compiler的优化。

举例说明一些抗优化的1.比如要往某一地址（比如IO口寄存器）送两指令，让IO口进行一次翻转：

uint8_t *addr =...; //设备地址 *addr = 1; //第一个指令 *addr = 2; //第二个指令

以上程序compiler可能做优化而成：

int *addr = ...; *addr = 2;

结果第一个指令丢失。如果用volatile, compiler就不允许做任何的优化，从而保证程序的原意，MCU库函数中对于IO寄存器的声明都会使用volatile。

volatile uint8_t *addr = ...; *addr = 1; *addr = 2;

2.用volatile定义的变量会在程序外被改变,每次都必须从内存中读取，而不能重复使用放在寄存器或栈中的备份。

例如：

volatile uint8_t flag;flag=0;while(!flag){ doSomeThing();}doSomeThingElse();

如果没有volatile修饰flag则 doSomeThingElse()可能由于编译器优化不会被执行（即使flag的值在其他中断中被更改）。若如上使用了volatile，则会每次都会从原始地址取值，这样当原始地址的值更改后则while能中止并继续执行下方代码。

3.很容易得知多任务环境下各任务间共享的标志也应该加volatile。

4.存储器映射的硬件寄存器通常也要加voliate，因为每次对它的读写都可能有不同意义。

例如：

假设要对一个设备进行初始化，此设备的某一个寄存器为0xXXXXXX。

int *uartSendRegist= (unsigned  int *)0xXXXXXXXXX;//定义一个串口数据寄存器地址；int init(void){  int i;  for(i=0;i< 10;i++)  {    delaySomeTime();    *uartSendRegist= data[i];  }}

const关键字相对而言就简单了很多，简单来说主要有以下一些作用：

1.本意为变量只读。

2.大部分单片机的compiler会把中const修饰的全局变量存放在MCU的ROM中.把一些很大的不变数据申明为const。

3.使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数，防止其被无意的代码修改。