C++ volatile关键字(转)
2018-11-22 08:41:11来源:博客园 阅读 ()
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1、基本概念
volatile:易变的,易失的
C++中使用该关键字修饰的变量,也是体现的“易变”特性。
2、volatile的易变性
首先看两组测试用例:
1、非volatile变量:
b = a + 1;这条语句,对应的汇编指令是:lea ecx, [eax + 1]。由于变量a,在前一条语句a = fn(c)执行时,被缓存在了寄存器eax中,因此b = a + 1;语句,可以直接使用仍旧在寄存器eax中的a,来进行计算,对应的也就是汇编:[eax + 1]。
测试用例2:volatile变量
与测试用例一唯一的不同之处,是变量a被设置为volatile属性,一个小小的变化,带来的是汇编代码上很大的变化。a = fn(c)执行后,寄存器ecx中的a,被写回内存:mov dword ptr [esp+0Ch], ecx。然后,在执行b = a + 1;语句时,变量a有重新被从内存中读取出来:mov eax, dword ptr [esp + 0Ch],而不再直接使用寄存器ecx中的内容。
小结
从以上的两个用例,就可以看出C/C++ Volatile关键词的第一个特性:易变性。所谓的易变性,在汇编层面反映出来,就是两条语句,下一条语句不会直接使用上一条语句对应的volatile变量的寄存器内容,而是重新从内存中读取。volatile的这个特性,这也是volatile最基本的特性。
3、Volatile的不可优化性
与前面介绍的”易变”性类似,关于C/C++ Volatile关键词的第二个特性:”不可优化”性,也通过两个对比的代码片段来说明:
1、测试用例三:非Volatile变量
在这个用例中,非volatile变量a,b,c全部被编译器优化掉了 (optimize out),因为编译器通过分析,发觉a,b,c三个变量是无用的,可以进行常量替换。最后的汇编代码相当简介,高效率。
2、测试用例四:Volatile变量
测试用例四,与测试用例三类似,不同之处在于,a,b,c三个变量,都是volatile变量。这个区别,反映到汇编语言中,就是三个变量仍旧存在,需要将三个变量从内存读入到寄存器之中,然后再调用printf()函数。
3、小结
从测试用例三、四,可以总结出C/C++ Volatile关键词的第二个特性:“不可优化”特性。volatile告诉编译器,不要对我这个变量进行各种激进的优化,甚至将变量直接消除,保证程序员写在代码中的指令,一定会被执行。相对于前面提到的第一个特性:”易变”性,”不可优化”特性可能知晓的人会相对少一些。但是,相对于下面提到的C/C++ Volatile的第三个特性,无论是”易变”性,还是”不可优化”性,都是Volatile关键词非常流行的概念。
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