restrict和volatile的作用

每当看到这两个关键字,我都无比的头痛啊,当时看到理解了一下就明白了,但是在此遇到就忘记是怎么用的了,今天就索性写一写吧,好记性不如烂笔头呗,烂笔头不如存在网上。

restrict是c99引入的,关键字restrict只用于限定指针;该关键字用于告知编译器,所有修改该指针所指向内容的操作都是基于该指针的,即不存在其他进行修改操作的途径。也就是说他只是告诉编译器,这个指针所指向的内容,只有这个指针可以修改。但事实伤也许还有其他方法可以修改这个内容。他只是给编译器提供一个保证,以保证编译器可以优化涉及指针的内容。

C库中有两个函数可以从一个位置把字节复制到另一个位置。在C99标准下,它们的原型如下:
void * memcpy(void * restrict s1, const void * restrict s2, size_t n);
void * memove(void * s1, const void * s2, size_t n);
这两个函数均从s2指向的位置复制n字节数据到s1指向的位置,且均返回s1的值。两者之间的差别由关键字restrict造成,即memcpy()可以假定两个内存区域没有重叠。memmove()函数则不做这个假定,因此,复制过程类似于首先将所有字节复制到一个临时缓冲区,然后再复制到最终目的地。如果两个区域存在重叠时使用memcpy()会怎样?其行为是不可预知的,既可以正常工作,也可能失败。在不应该使用memcpy()时,编译器不会禁止使用memcpy()。因此,使用memcpy()时,您必须确保没有重叠区域。这是程序员的任务的一部分。
关键字restrict有两个读者。一个是编译器,它告诉编译器可以自由地做一些有关优化的假定。另一个读者是用户,他告诉用户仅使用满足restrict要求的参数。一般,编译器无法检查您是否遵循了这一限制,如果您蔑视它也就是在让自己冒险。
 
volatile关键字 是一种类型修饰符 ,用它声明的类型变量 表示可以被某些编译器 未知的因素更改,比如:操作系统 、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字 声明的变量 编译器 对访问该变量的代码就不再进行优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。volatile的作用是作为指令关键字,确保本条指令不会因为编译器的优化而省略,且要求每次直接读值,简单的说就是防止编译器对代码进行优化。当要求使用volatile声明的变量的值的时候,系统总是重新从所在的内存读取数据,即使他前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立即被保存。
对于volatile类型的变量,系统每次用到他的时候都是直接从对应的内存当中提取,而不会利用cache当中的原有数值,以适应它的未知何时会发生的变化,系统对这种变量的处理不会做优化——显然也是因为它的数值随时都可能变化的情况。
使用地方:
一般说来,volatile用在如下的几个地方:
1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;(通过关中断实现)
2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;(禁止任务调度)
3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能有不同意义;(只能依靠硬件的良好设计)
 

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