Linux踩坑：arm下gcc编译添加 -Ox 优化后，程序无法正常运行

arm下gcc编译添加 -Ox 优化后，程序无法正常运行

一、问题描述

今天学习正点原子的阿尔法开发板裸机开发的时候，遇到了一个问题，在没有使用 -Ox 优化的时候，编译出来的程序能够正常运行，但是添加了-Ox之后，程序运行就出了问题。

二、问题查找与解决

最开始还以为是自己敲的代码和视频中的代码出入比较大，影响到了程序的运行，不过事实证明（发现过程比较复杂，这里就不详写了），也确实是，下面是两者的差异代码，前者是我自己写的，后者是视屏中的：

//我写的
void Delay(volatile unsigned int n) {
    unsigned int n_s = 0;

    while(n --) {
        n_s = 0x7FF;
        while(n_s --);
    }
}

//官方例程
void Delay_Short(volatile unsigned int n)
{
    while(n--){}
}

void Delay(volatile unsigned int n) {
    while(n--) {
        Delay_Short(0x7ff);
    }
}

在逻辑上确实没啥大问题，但是编译出来的效果却截然不同，后者能够正常运行，前者运行就是异常的，最终发现，差异就在一个平时很少见的关键词 volatile，我写的 unsigned int n_s = 0; 就没有添加 volatile 前缀，后面把前缀加上，问题就解决了，程序也能正常运行了。

//以下代码能够正常运行
void Delay(volatile unsigned int n) {
    volatile unsigned int n_s = 0;

    while(n --) {
        n_s = 0x7FF;
        while(n_s --);
    }
}

三、总结

本次问题的最终问题就出在一个关键词上边，做了三年的嵌入式开发了，遇到使用 volatile 关键词来修饰的变量屈指可数，一直觉得这个关键词不重要，唯一影响深刻的就是在学习 stm32 的时候，正点原子介绍一种叫做位带操作的时候出现过一次，其他时候出现的概率都很小，不过最主要还是没遇到过 -Ox 这种编译优化，今天也是无意中遇到了，然后特意学习了一下，明白了大致原因，经过 -Ox 编译优化处理过后的一些数据会被一直放在寄存器中，内存不会对其进行再次写入操作，所以他的值得不到改变，所以最终导致了程序运行异常，这种操作叫做 内存覆盖，所以程序会运行异常。

参考博文：
1.《C语言关键字详解（五）带你全面了解 volatile 关键字》
https://blog.csdn.net/m0_62391199/article/details/123746218
2.《C语言丨深入理解volatile关键字》
https://blog.csdn.net/m0_53157173/article/details/129344954

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