Question

我知道volatile变量背后的概念。基本上所有对该变量的读写都必须。有没有办法允许优化器只使用所有的写操作，并假设读取将始终保持不变（除非通过写入修改）。

另外（沿着相同的行）有一种方法可以为编译器定义一种新类型的内存来存储变量。例如，如果我有一个带有SD卡的微控制器，我可以将SD卡定义为存储内存的地方（或者我必须自己完成所有的读/写操作）。

对于记录，我使用gcc作为我的编译器，如果有什么我可以在gcc上专门做（并且只有）

Answer 1

我知道volatile变量背后的概念。

确定...

基本上必须对该变量进行所有读写操作。

绝对不是“基本上”。

是否有办法允许优化器只使用所有写操作并假设读取始终保持不变（除非通过写入修改）。

没有

＆lt; - snip - ＆gt;

volatile用于建模对内存映射I / O的读/写访问。 “写入”此类I / O通常会触发电子设备中的活动，即使写入的值与先前写入的值相同。

没有其他用于volatile的东西 - 不，甚至在多线程中都没有（无论如何它都不会做你想要的）。

来自§7.1.6.1

[注意：volatile是实现的提示，以避免涉及对象的激进优化因为对象的值可能会被实现无法检测的方式更改。此外，对于某些实现，volatile可能表示需要访问特殊硬件指令物体。有关详细语义，请参见1.9。通常，volatile的语义是有意的在C ++中与在C中相同。 - 尾注]

这里的含义是，除非你完全理解实现对volatile变量的作用，否则你没有地方使用它。

它的使用是不可移植的，所以如果使用它，应该包含在你正在处理的任何概念的特定于实现的专门化中。

Answer 2

~~如何简单地抛弃读取的波动性？~~

原来并不简单。

以下似乎只能在clang上可靠地运行。并且只有在执行volatile写操作之前创建hw_reg_read别名。

volatile int * hw_reg = (int*)0x0001003B;

int main()
{
    /*obtain nonvolatile alias*/
    int* hw_reg_read = const_cast<int*>(hw_reg);

    /*volatile write*/
    *hw_reg = 42;

    /*nonvolatile read*/
    int i = *hw_reg_read;

    return i;
}

我现在将其作为稻草人留在这里。

Answer 3

在较高级别，您可以使用智能指针，discussed here。

你正在谈论给某个变量另一个属性（至少）。如果变量具有给定属性，则在访问它时采取不同的操作（读或写）。

为此，您需要修改编译器。这是可能的。例如，8051编译器具有允许位访问和变量页访问的属性。许多嵌入式系统的编译器都具有将变量放在特定内存块中的语法。

我建议先尝试使用智能指针包装器。

另一个想法是将变量放入一个类中，并提供 getters 和 setters 来为您的环境建模（不允许直接访问）。

Answer 4

我认为这可能就是我想要的：

template<class T>
class smartWriter{
    volatile T* Volatile;  //Use this for writes
    T* NotVol;  //Use this for reads
    public:
        smartWriter(T* add) : Volatile(add),NotVol(add){
        }
        operator T&() const{
            return *NotVol;  //reads involve the non volatile one
        }
        void operator=(T data){
            *Volatile = data;  //writes involve the volatile one
        }

};

int main(int argc,char** args){
    smartWriter<int> smtVar(((int*)0xdeadbeaf)) ;  //Initialize var with address "0xdeadbeef"
    smtVar = 12;  //Optimizer can not get rid of this
    int other = smtVar;  //Optimizer might get rid of this?

    system("Pause");
}

感谢用智能指针激发我的想象力......

给优化器更大的“许可证”

4 个答案: