参考

Question

我已经看到How many usage does "volatile" keyword have in C++ function, from grammar perspective?关于在函数上使用volatile关键字，但没有明确解释该问题的案例1做了什么。只有一位受访者表示这似乎毫无意义/无用。

然而，我不能完全接受这种说法，因为GNUC的AES软件实现已经使用了几年，并且它们有许多这样的功能：

INLINE volatile void functionname( /* ... */ ) {
    /* ... */
    asm( /* ... */ ) // embedded assembly statements
    /* ... */
}

必须有这种用法的原因。任何人都可以：

A 即可。告诉我原来的原因是什么;和

乙即可。现在如何达到预期的效果？

我正在使用Ubuntu和GCC 4.6.3。

<小时/> 注意：我最接近解释的是，在GCC 2.5之前，您可以通过以下方式欺骗在2.5中实现的'noreturn'属性：

void fatal( /* ... */ ) { /* ... */ exit(1); }

typedef void voidfn ();

volatile voidfn fatal;

这将允许编译器识别'致命'不会返回。

但是这种情况似乎不适用于AES代码。自从我在集会上做了很多事以来，已经有很长一段时间了，但我想我会认识到跳跃或类似的事情。

Answer 1

根据gcc documentation (until February 2015)，volatile void作为C中的函数返回值（但不是在C ++中）等效于函数上的__attribute__((noreturn))，并告诉编译器函数永远不会返回

Answer 2

C99标准在§6.7.3/ 3中说明了这一点：

与限定类型关联的属性仅对表达式有意义   是左值。^114）

114）实现可能会将const对象放在只读存储区域中volatile。此外，如果从未使用过地址，则实现不需要为这样的对象分配存储

§6.2.5/ 19说：

void类型包含一组空值;它是一种不完整的类型完成。

并且§6.3.2.1/ 1说：

左值是一个对象类型或不完整类型的表达式，而不是void; ^53） [...]

因此，void不是左值，因此类型限定符（const，volatile和restrict）对于{{1}类型的表达式没有意义}。因此，在任何符合C99的编译器中，void和const void都没有意义（尽管指针到volatile void和const void 是有意义的。）

此外，§6.9.1/ 3的约束禁止函数返回合格类型的const volatile：

函数的返回类型应为void或数组类型以外的对象类型。

由于这是一个约束，符合标准的编译器必须发出诊断（§5.1.1.3/ 1）。因此，在C99中不允许返回void的函数。

至于volatile void可能曾经做过什么，我不知道也无法真正推测。我猜你正在寻找的AES代码可能只是旧版本，我猜是不会被清理干净。

Answer 3

参考

https://github.com/nmoinvaz/minizip/blob/master/aes/aes_via_ace.h请参阅第323到333行以及第399行到第492行。还有很多其他地方可以找到这段代码，这只是我绊倒的第一个。
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/docs/rr/dr_113.html谢谢@ouah！
http://opencores.org/ocsvn/openrisc/openrisc/trunk/gnu-old/binutils-2.18.50/gas/testsuite/gas/i386/padlock.d打开搜索“f3 0f a7”，并将操作码识别为专门的加密操作。
GCC的“信息”文档。

证据

volatile void function(...)并非严格符合C99。（感谢@Adam和@ouah。@Adam深入研究C99规范，以及@ouah将我指向上面列出的DR。）
GCC在版本2.5中添加了__attribute__((noreturn))作为volatile void的替代，但是在版本4.6.3中继续接受volatile void以支持与编译器之前的代码兼容性到版本2.5。（海湾合作委员会文件。）
上面引用的代码确实将控制权返回到调用它的位置，因为指令似乎没有操纵地址寄存器，也没有执行跳转命令。相反，它们将各种值加载到32位寄存器中。（代码考试。）
第323到333行中的命令实现了支持加密操作的特殊操作码。（代码检查加上'挂锁'代码。）
使用汇编函数的代码显然希望它们返回。（代码考试。）
noreturn属性告诉编译器函数没有返回，因此编译器可以根据它进行优化。（海湾合作委员会文件。）
从GCC文档中：在调用noreturn函数之前，不要假设调用函数保存的寄存器已恢复。

解

与同事讨论最终让我陷入困境。当函数声明它不会返回时，编译器必须做一些不同的事情。对GCC文件的审查证实了这一点。

甲。原因

你需要问自己以下问题。

问题： AES代码专门将值加载到32位寄存器中，并对它们执行操作。 如何将答案返回到其余代码？

答案： GCC优化意味着调用函数的寄存器（否则在返回时会覆盖这些值）不会被保存。汇编语言函数中的计算结果保留在寄存器中，供后续代码使用。

B中。现在达到预期的效果：

几乎不管它。您唯一可以做的就是用volatile void替换void返回类型，并将noreturn属性添加到函数中。从理论上讲，这应该具有完全相同的效果。在实践中，它没有破坏，不解决它。

可取

绝对不鼓励广泛使用这种技术。首先，它取决于每个编译器的自定义。其次，它取决于那些编译器没有改变他们如何处理“不归”的情况。第三，它可能会让后续的维护者感到困惑。

这种情况的唯一情况是，当你利用高度专业化的机器代码时，要实现速度上不可能的改进。即便如此，也应该平衡权衡利弊。

在此示例中，仅支持两个编译器，并且仅当计算机具有特定的硬件支持才能利用。否则，它全部通过标准C代码处理。这是很多努力。确保它在你做之前付清。

什么 - 或做 - “挥发性无效功能（......）”做什么？

3 个答案:

参考

证据

解

甲。原因

B中。现在达到预期的效果：

可取