pru.c

Question

我理解声明

int *volatile ptr;

表示指针本身是易失性的

int a=10;
int *volatile ptr=&a;

现在正在更新ptr和a。它是否会导致在访问a时返回ptr的旧值等潜在问题？

在我的场景中澄清易失性指针的用例：

要从中断上下文传递到任务上下文，我正在通过地址到循环队列（指针数组）将可以从任务上下文访问。
此队列中的指针声明为volatile。
在队列中的索引x处，存在指向的指针y 变量a。
现在，如果我写一个新的指向队列的指针（示例指针z指向变量b）在中断上下文中的索引x处。
当我在任务上下文中读取索引x时，因为队列被声明为 volatile，指针不会被优化。

我怀疑是因为指针指向的是非易失性的，编译器是否有可能针对索引x进行优化，并且在索引x处引用指针时，它将指向变量a而不是变量b

Answer 1

如果ptr和ptr指向的int都由不同的线程或硬件更新，则必须声明ptr如下：

int volatile * volatile ptr=&a;

或者：

volatile int * volatile ptr=&a;

正如@Lundin指出的那样，通常在嵌入式编程中，地址不会改变，所以这就足够了：

volatile int * ptr=&a;

或者：

int volatile * ptr=&a;

Answer 2

int* volatile仅表示指针本身为volatile。指向的数据不是volatile限定的，这意味着以下场景可能会导致优化程序错误：

int a=10;
int* volatile ptr=&a;

int main()
{
  for(;;)
  {
    printf("%d\n", *ptr);
  }
}

void some_ISR (void)
{
  a = something;
}

编译器小心不要假设ptr在循环中的每一圈都没有指向同一个地址，但除此之外，可以自由地假设：＆＃34; aha，在阅读{{1我仍然指着ptr。它还没有更新，我知道它是10＆＃34;。从理论上讲，编译器可以自由地生成机器代码，例如伪：

如果编译器可以将先前的值保存在CPU寄存器等中，则这种优化可能有意义。假设它可以通过这种方式摆脱大量的printf开销，这将是一个主要的优化。

所以，这并不能保护您免受错误的优化。要实现这一点，请改用val = *ptr forever { ptr = (update it by reading from memory) if ptr != previous val =*ptr print val previous = ptr }。或者，如果指针本身也可能发生变化，volatile int*。

要从中断上下文传递到任务上下文，我将地址传递给循环队列（指针数组），这些队列将从任务上下文中访问。

只有当指针本身被中断改变为指向别处时才有意义。同样，它并不意味着将更新指向的数据。但是当你编写＆＃34;这个队列中的指针被声明为volatile。＆＃34;，你很好，假设这意味着指针是volatile int* volatile而不是 {{1 }}

与整个问题无关，您还需要防止共享变量的非原子访问。 volatile* type没有给出这一点。

Answer 3

a通过volatile指针的任何使用都会使取消引用也变得不稳定（因为指针的值没有被缓存，所以必须完全取消引用）但是，更好的是制作两者都是不可缓存的，所以可能的实现方式是：

volatile int a;
volatile int * volatile ptr = &a;

请三思而后行，因为您尚未将a声明为volatile，如果您已完成此操作，则会收到警告：

pru.c

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
    volatile int a;
    int * volatile ptr = &a;
 }

和输出

$ make pru
pru.c:5:17: warning: initializing 'int *volatile' with an expression of type 'volatile int *' discards qualifiers
      [-Wincompatible-pointer-types-discards-qualifiers]
    int * volatile ptr = &a;
                   ^     ~~
1 warning generated.

从警告中可以看出，丢弃的限定符引用了指向的值。如果ptr被声明为非volatile，则会发出相同的警告：

pru2.c

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
    volatile int a;
    int * ptr = &a;
 }

和

$ make pru2
cc -O -pipe  pru.c  -o pru
pru.c:5:8: warning: initializing 'int *' with an expression of type 'volatile int *' discards qualifiers
      [-Wincompatible-pointer-types-discards-qualifiers]
        int * ptr = &a;
              ^     ~~
1 warning generated.

易失性指针指向非易失性数据

3 个答案:

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