C语言const和volatile关键字使用疑惑

擦鞋匠

问题1:如下需要使用const和volatile关键字嘛?
解释:如果我在程序中定义一个缓存(全局变量或者全局结构体),我需要使用volatile嘛?为什么...

问题2:什么情况下使用const和volatile关键字?
解释:st库在定义结构体时针对寄存器变量(这个地址对应的内存是个单片机某个外设寄存器)一般会使用volatile,但是很少有使用const...
C库函数在操作字符串指针时喜欢在定义函数体时使用const对形参进行修饰(例如定义一个uint8_t * const str,那么我们就不能做str++等操作),但是很少在C库中看到volatile...
我想知道,到底是在定义变量或者结构体成员时进行修饰,还是应该在定义函数时针对函数形参进行修饰?哪一种场合更合适?还是说要看情况讨论?

描述的不是很清楚,由于自己平时在写代码的时候很少会使用const和volatile,所以之前也没认真考虑过,还请大神帮忙指导下,在此感谢了...

chun2495

volatile主要用在系统优化时，比如delay （）｛for（i=0;i<10;i++）｝如果 i 没有定义为volatile ，那在优化时系统会认为你这个delay里面的循环是多余的（没有干任何事）就会帮你去掉这里面的语句，i定义为volatile ,则必须无条件执行

chun2495

const比如你取字模了一张图片放在内存中，你不希望程序或者其他东西来改变它，那么你可以定义为const，主要是防范风险，你不用也可以。

tim

在网上搜搜吧，这两个的专门解释有很多的

huarana

const 还是很好理解的，就是常量 。只能读不能写 。一般是存在flash里的。  比如字模啊，固定的数组啥的。

TBG3

const 是只读。

volatile 是每回调用的时候都要从变量那里读，一般用于中断改变变量的时候。

比如：
char a, b;
volatile char c;

a= b+c;
.
.
.
a = b+c;

如果c不是volatile, 优化时很可能第二个 a=b+c；就不计算了。
如果c用volatile修饰，就要重新计算一遍。

liwey

volatile 还是很好理解的
比如定义一个 变量 char rxFinished = 0； 表示串口之类的接受数据完成。

如果你想等串口接收完成可以写

while（rxFinished  != 0） {
// 循环体内的操作不改变 rxFinished 的值
}

因为循环体内并不会改变rxFinished  值， 因为程序是顺序执行的， 编译器认为这个值在这个过程中并不会被改变， 所以编译优化的时候它可能把这个值加载到寄存器中（而且只加载一次，因为并不会被改变，所以没必要再次去读取内存）。

但是除了顺序执行的代码， 还有中断， 所以哪怕你在串口接收中断中把rxFinished置为1， while 循环依然不会退出， 就是死循环了。 而且经常发生debug模式下代码行为是正确的， release 模式下生成的代码就异常了， 就是后者优化掉了。

笑笑我笑了

用 const 修饰指针的情况也很多

擦鞋匠

感谢楼上各位神指教

SUPER_CRJ

我来解释下，
1：const修饰的变量，主要目的是在编译阶段作用，本质是还是变量，既然不能修改，为什么不定义为常量呢？主要的目的就是：防止被用户意外修改（这个意外指的编译阶段！实际中有可能被指针访问内存改变！）
2：volatile 表示这个值是易变的，主要和编译器优化相关，高等级优化程度会优化掉一些‘没有用’的代码，比如：for(u8 i=0;i<100;i++);本质是想延时，但是编译器认为这一句没有效果（i这个变量只在这一句用到，而且自生自灭，所以就省略到这句），如果加了volatile就表示这个变量 i 可能在其它地方也用到（比如用指针访问内存的方式），于是就仍然执行这一个代码。

擦鞋匠

我觉得10楼说的很有道理
比如,我们可以修饰一个IO口寄存器的地址为 const volatile,如果这算是常量的话,如何理解这里使用volatile?
无外乎是这里不能使用软件进行修改,言外之意,硬件可以修改这个地址中的内容.
所以const应该说是只读的,而不应该说的常量.
不知道说的是否正确,还请大神指教~~~

takashiki

擦鞋匠 发表于 2017-4-27 18:44
我觉得10楼说的很有道理
比如,我们可以修饰一个IO口寄存器的地址为 const volatile,如果这算是常量的话,如 ...

你理解的是对的。
C语言就特么一个坑B。const其实就仅仅只是readonly而已，修饰的是一个变量，而且仅仅是对程序员的一种非强制约定。
至于神马IAR、MDK、Cosmic之类的放到flash，都是不标准的用法，是资源受限的一种折衷，当然他们美其名曰“扩展语法”。

dr2001

takashiki 发表于 2017-4-27 18:58
你理解的是对的。
C语言就特么一个坑B。const其实就仅仅只是readonly而已，修饰的是一个变量，而且仅仅是 ...

C11草案，N1570，6.7.3-4之注释132：
The implementation may place a const object that is not volatilein a read-only region of storage.
Moreover, the implementation need not allocate storage for such an object if its address is never used.

const的object在Flash中是完全符合标准的。

dr2001

const就是对应的object（变量）是只读的。
- 如果只用到Object的值，但是没用到其地址，编译器可以把其值当作字面常量，不分配存储器。
- 如果用到Object的地址，或编译器就是愿意，则分配对应的存储器，此时编译器只约束对这个Object不能有写操作；通过指针等方式间接的写操作是可能的（这点没人管了）。


volatile简单来说就是Object本身可能被外部修改（当前运行环境之外，如另一个线程/进程/处理器/外部电路，etc）或者对它的操作（读或者写）有特殊的副作用。
例如，外部输入的寄存器；实现是标准的Memory，但是读/写操作本身会触发某种额外的操作（比如逻辑电路监视地址线/读写信号线的情形，etc）。

所以，编译器必须保证对volatile object的操作出现在外部，即不能优化其对内存的访问操作，必须让处理器使用这个指令。