Question

我的代码中有以下声明：

h file：

typedef struct {
    bool qualified : 1;
    bool running : 1;
} calibration_state_t;

calibration_state_t get_calibration_state();

cpp文件：

volatile calibration_state_t calibration_state = {false ,false};

功能

calibration_state_t get_calibration_state() {
    return *(calibration_state_t *)&calibration_state;
}

编译。但是，如果我用

替换return语句

return (calibration_state_t)calibration_state;

失败了

dcf77.cpp: In function ‘DCF77_Frequency_Control::calibration_state_t DCF77_Frequency_Control::get_calibration_state()’:
dcf77.cpp:2923:37: error: no matching function for call to ‘DCF77_Frequency_Control::calibration_state_t::calibration_state_t(volatile DCF77_Frequency_Control::calibration_state_t&)’
dcf77.h:204:7: note: candidates are: DCF77_Frequency_Control::calibration_state_t::calibration_state_t()
dcf77.h:204:7: note:                 DCF77_Frequency_Control::calibration_state_t::calibration_state_t(const DCF77_Frequency_Control::calibration_state_t&)

编译器是avr-gcc，但我怀疑这没关系。为什么编译器无法编译类型转换？如何以干净的方式获得所需的返回值？

Answer 1

使用强制转换的代码具有未定义的行为（第7.1.6.1节[dcl.type.cv] / p6）：

如果尝试引用用a定义的对象通过使用带glvalue的volatile限定类型非易失性限定类型，程序行为未定义。

*(calibration_state_t *)&calibration_state是类型为calibration_state_t的glvalue，是一种非易失性限定类型，用于引用calibration_state，这是一个使用volatile限定类型定义的对象。未定义的行为结果。

依靠未定义的行为来获取您想要的语义是非常危险的。虽然编译器实际上不可能实现鼻子恶魔或者断掉你的腿（虽然它被允许），但是优化编译器可以从未定义的行为中合法地假设get_calibration_state永远不会被调用，并且包含任何代码路径它无法访问，并相应地生成代码。这种取决于未定义行为的优化可能并且确实会发生。

在引用绑定中，volatile与const类似 - 您无法将const对象绑定到非const引用，并且您无法绑定volatile反对非volatile引用。为您的班级提供一个带有const volatile &。

的复制构造函数

Answer 2

究竟是什么样的行为？例如，必须保留订购吗？如果其他内容设置为qualified然后设置running，是否可以获得qualified的旧值但是running的新值？

因为结构是易失性的，所以对它的操作是程序可见行为的一部分。就是这样：

calibration_state_t get_calibration_state()
{
    calibration_state_t ret;
    ret.qualified = calibration_state.qualified;
    ret.running = calibration_state.running;
    return ret;
}

不一样：

calibration_state_t get_calibration_state()
{
    calibration_state_t ret;
    ret.running = calibration_state.running;
    ret.qualified = calibration_state.qualified;
    return ret;
}

所以，你必须编写你想要的代码。编译器如何知道您想要的行为？通过向编译器说谎，你得到了一些行为，但我怀疑它是你想要的行为。

Answer 3

对我而言，看起来：

return *(calibration_state_t *)&calibration_state;

显式删除volatile说明符，因此隐式定义的复制构造函数：

calibration_state_t(const calibration_state_t&)

已执行。

如果您没有先放置calibration_state实例，那么编译器就无法调用复制构造函数（volatile仍然存在）。

volatile结构与类型转换

3 个答案: