何时使用C++中的const volatile，register volatile和static volatile？

Question

我想了解在使用register、const和static关键字时，volatile关键字的不同用法。我不确定这些关键字的效果是什么，因此需要您帮忙。

register volatile int T=10;

建议编译器将T存储在寄存器中，并且T的值可以从外部（操作系统、硬件、另一个线程）进行修改。

const volatile int T=10;

程序本身无法修改T，但是可以从代码外部修改T。

static volatile int T=10;

如果T是一个类的数据成员，这意味着该类的所有对象都具有相同的T值，并且可以从外部某处修改T。如果T是文件中的全局变量，则其他文件中的源代码（属于该项目的一部分）无法访问T，但可以从外部某处访问T。如果T是函数中的局部变量，则一旦它被初始化，它将一直存在于内存中，直到程序结束，并且可以从外部某处修改。

我的想法正确吗？有没有经验丰富的C++开发人员可以给出一个现实应用的例子，或者这种情况非常少见？

- Avraam Mavridis

Answer 1

register volatile int T=10;

volatile 限定符意味着编译器不能对 T 进行优化或重新排列访问顺序，而 register 是向编译器提示 T 将被大量使用。如果获取了 T 的地址，则编译器会简单地忽略该提示。请注意，register 被弃用但仍在使用。

实际用途：

我从未使用过它，也从未感到需要它，现在也无法想到任何用途。

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const volatile int T=10;

const 限定符表示 T 不能通过代码进行修改。如果您尝试这样做，编译器将提供一条诊断信息。 volatile 在第一种情况下仍然具有相同的含义。编译器无法优化或重新排序对 T 的访问。

实际用途：

• 以只读模式访问共享内存。
• 以只读模式访问硬件寄存器。

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static volatile int T=10;

static 存储限定符为 T 提供了静态存储期 (C++11 §3.7) 和 内部链接，而 volatile 仍然控制优化和重新排序。

实际应用：

• 与 volatile 相同，但需要对象具有静态存储期并且无法从其他翻译单元访问。

- Alok Save

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第二个问题，你确定你说的是const-volatile 对象，还是const-volatile 引用（或指向const-volatile对象的指针）？因为似乎const-volatile对象无法映射到硬件... - user541686

@Mehrdad：我指的是指向const-volatile对象的指针，类似于：unsigned char const volatile *hd_addr; - Alok Save

是的，你的例子展示了 const volatile int T=10; 这是不同的。 :) - user541686

@Mehrdad：啊，好的，这就是OP引用的例子。我试图将其用作解释的占位符，并稍后添加了示例，所以有点错过了它。无论如何，既然你指出了它，那些值得看到的人现在可以在评论中看到它 :) - Alok Save

@Mehrdad：链接器脚本可以将符号绑定到内存映射中的特定位置，因此只要const volatile int不是static，它就有可能映射到硬件。像这样的链接器技巧最好避免使用，因为它们并不是很直观，但我曾经在低级嵌入式设备中看到过它们的使用。 - cooperised

@Gary99 那个链接涉及到 volatile，它显然具有各种实际应用。你引用的上下文是关于特定组合 register volatile 的有用性的评论。 - cooperised