const、#define和volatile的总结

1.const：代表着只读，不允许被更改，但是有可能被其他程序更改（可以通过指针修改局部的const变量但是不能修改全局的）

上面这个定义给人模糊的感觉，不防先看一个例子

编译结果：

可以看到编译的结果，显示max变量是read-only（只读）的，无法再次给该变量进行左值运算，但是把这个const变量的地址给一个指针，可以通过该指针来修改这个值。

虽然可以做，但是程序员的使用这个限定符初衷是不允许该变量被改变，所以最好不要进行这种操作

再来看几个例子：

const int p；//代表p只读，不能对p进行再一次赋值

int const p；//和上面是一样的

int const *p；//代表指针p是可变，它可以指向其他地方，但是指向的内容不可变，即*p只读

int * const p；//代表指针p是只读，它不允许指向其他地方，但是指向的内容可变

int const * const p;//代表p是只读，*p也是只读，都不允许改变

可以看看下面这段代码的编译结果

编译结果：

让我们来了解一下const的目的：为了取代预编译指令，消除它的缺点，同时继承它的优点

其中预编译的指令指的是#define

来看看二者的区别

1.const是发生编译阶段，#define发生在预编译阶段

2.const有类型，#define是没有类型的，使用的时候需要自判类型

3.const的变量是需要占用内存，但是只有该只读变量的一份拷贝，#define的宏是不需要占用内存的，但是在编译阶段，是需要占用内存的

4.由第3点就可以知道，const可以节约内存

 #define PI 3.14159 //常量宏 
const doulbe Pi=3.14159; //此时并未将Pi放入ROM中 ...... 
double i=Pi; //此时为Pi分配内存，以后不再分配！ 
double I=PI; //编译期间进行宏替换，分配内存 
double j=Pi; //没有内存分配 
double J=PI; //再进行宏替换，又一次分配内存！ 
const定义常量从汇编的角度来看，只是给出了对应的内存地址，而不是象#define一样给出的是立即数，所以，const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝，而 #define定义的常量在内存中有若干个拷贝。

 5.提高了效率。 
编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高

6.const的变量是有作用域和生命周期的，#define是全局的，但是可以#undef取消某个宏

让我们在来看一看volatile这个关键字

volatile：易变的，所以每一次使用这个变量的时候，必须从该变量对应的内存去读该变量，编译器就不会去做优化，使用该变量汇编代码会多一个读内存的动作

下面来看一个例子

再分别来看一看不优化的汇编代码和优化的汇编代码

由上面可以知道，有volatile修饰的变量是每一次使用，都要从内存去拿，编译器不会去做优化

有了一定的理解之后，再让我们来看几个经常在嵌入式面试中会遇到几个问题

举出3个不同volatile的例子

1. 并行设备的硬件寄存器                                                     
2. 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables) 
3. 多线程应用中被几个任务共享的变量                                                        

感觉这些都是让某一些人难以理解，那么再来看几个

1. 一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。

2. 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。

3. 下面的函数有什么错误：int square(volatile int *ptr){return *ptr * *ptr;}

下面是答案：
1. 是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const是说明：程序员不应该试图去修改它，并不是说不能改变。
2. 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中断服务子程序修改一个指向一个buffer的指针时。
3. 这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返回指针*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：
int square(volatile int *ptr) 
{
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
}

由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：
long square(volatile int *ptr) 
{
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}