Programmer Style

Const與Volatile

1.const關鍵字:

簡單來說就是讓宣告變數變成唯讀，通常是為了告訴合作夥伴這個值不要改到，也避免自己去改到他，以減少bug的出現。

接下來來看一些簡單的例子:

A. const char *TEST;

B. char * const TEST;

C. char const *TEST;

D. const char* const TEST;

對於此例子我們可以這樣看，const修飾其後面的東西。

例如A，const後面是char * 代表此指標指向的char被變成唯讀，而此指標依然可更動。

例如B，const後面是TEST指標，代表此指標指向的位址是不能變更的，而該位置的值可更動。

例如C，const後面是*TEST，所以如同A。

例如D，顯而易見的兩者都不能更動。

2.volatile關鍵字:

通常，volatile關鍵字用來阻止編譯器認為的無法「被代碼本身」改變的代碼（變量/對象）進行優化。如在C語言中，volatile關鍵字可以用來提醒編譯器它後面所定義的變量隨時有可能改變，因此編譯後的程序每次需要存儲或讀取這個變量的時候，都會直接從變量地址中讀取數據。如果沒有volatile關鍵字，則編譯器可能優化讀取和存儲，可能暫時使用暫存器中的值，如果這個變量由別的程序更新了的話，將出現不一致的現象。

簡單來說，定義為volatile就是宣稱此變數可能會被意想不到的改掉，如此一來，編譯器就不會去優化這個值了，而用到這個變數十必須要重新讀取這個變量，而不是使用保存在站存器中的備份

我們可以看wiki上舉很好的例子:

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C語言中MMIO的例子

在這裡例子中，代碼將foo的值設置為0。然後開始不斷地輪詢它的值直到它變成255：

static int foo;
 
void bar(void) {
    foo = 0;
 
    while (foo != 255)
         ;
}

一個執行優化的編譯器會提示沒有代碼能修改foo的值，並假設它永遠都只會是0.因此編譯器將用類似下列的無限循環替換函數體：

void bar_optimized(void) {
    foo = 0;
 
    while (true)
         ;
}

但是，foo可能指向一個隨時都能被計算機系統其他部分修改的地址，例如一個連接到中央處理器的設備的硬體暫存器，上面的代碼永遠檢測不到這樣的修改。如果不使用volatile關鍵字，編譯器將假設當前程序是系統中唯一能改變這個值部分（這是到目前為止最廣泛的一種情況）。 為了阻止編譯器像上面那樣優化代碼，需要使用volatile關鍵字：

static volatile int foo;
 
void bar (void) {
    foo = 0;
 
    while (foo != 255)
        ;
}

這樣修改以後循環條件就不會被優化掉，當值改變的時候系統將會檢測到。

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來源:https://zh.wikipedia.org/wiki/Volatile%E5%8F%98%E9%87%8F

3.探討volatile和const可否同時存在:

這是面試經常考到的題目，一個參數既可以是const也可以是volatile嗎?

Ans:可以的，假設今天是一個唯讀狀態暫存器，宣告為volatile因為他可能被意想不到的修改掉，宣告為const因為我們的程式不能修改他的值(唯讀)

另外，最近發現字串的一些存取違規的特性:

如附圖:

可看到p是直接存到指定的記憶體位置，r則是指向p的記憶體位置，這都沒問題。

但是q是直接宣告一個指標，指向一串字串，會造成記憶體非法寫入，因為"bbbb"實質上是一個字串常量，而常量通常被編譯器放在唯讀記憶體區，是不可寫入的。

參考網址:http://bluelove1968.pixnet.net/blog/post/222283705-%E6%AD%A3%E7%A2%BA%E4%BD%BF%E7%94%A8const---%E9%97%9C%E9%8D%B5%E5%AD%97const-%E8%88%87volatile%E7%9A%84%E4%BD%BF%E7%94%A8