1、volatile關(guān)鍵字

volatile 是易變的、不穩(wěn)定的意思。 和const一樣是一種類型修飾符，volatile關(guān)鍵字修飾的變量，編譯器對(duì)訪問(wèn)該變量的代碼不再進(jìn)行優(yōu)化，從而可以提供對(duì)特殊地址的穩(wěn)定訪問(wèn)。
以前只是聽(tīng)過(guò)這個(gè)關(guān)鍵詞，知道它的存在，但從來(lái)沒(méi)用過(guò)。 用此文記錄下在開(kāi)發(fā)RISC-V MCU過(guò)程中，未用volatile修飾標(biāo)志位變量，編譯器進(jìn)行優(yōu)化，導(dǎo)致程序運(yùn)行異常。

2、演示

開(kāi)發(fā)中，常見(jiàn)的需求，主循環(huán)中根據(jù)中斷中修改的標(biāo)志位，運(yùn)行不同的功能，

#include "debug.h"
 
uint8_t flag_interrupt = 0;
 
int main(void)
{
    USART_Printf_Init(115200);
    printf("SystemClk:%d\\r\\n",SystemCoreClock);
 
    EXTI0_INT_INIT();
 
    while(1)
    {
        if(flag_interrupt == 1)
        {
            flag_interrupt = 0;
            printf("do something\\r\\n");
        }
    }
}
 
/* 外部中斷服務(wù)函數(shù)*/
__attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")))
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)==SET)  //EXTI_GetITStatus用來(lái)獲取中斷標(biāo)志位狀態(tài)
    {
        flag_interrupt = 1;
        printf("Run at EXTI\\r\\n");
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);  //清除中斷標(biāo)志位
    }
}

進(jìn)入中斷服務(wù)函數(shù)，改變了flag_interrupt的值，但是主函數(shù)仍然沒(méi)有運(yùn)行相應(yīng)的程序，很是奇怪，檢查反匯編代碼，才發(fā)現(xiàn)是編譯器對(duì)flag_interrupt變量的訪問(wèn)進(jìn)行了優(yōu)化，如圖，將程序下載至MCU后，給P1.0引腳下降沿觸發(fā)信號(hào)，運(yùn)行現(xiàn)象如下

278:    01271063 bne    a4,s2,278 0x34> # 不相等就跳轉(zhuǎn)至0x278的位置，即還是本條語(yǔ)句的位置，

可以看到，編譯器對(duì)flag_interrupt變量的訪問(wèn)進(jìn)行了優(yōu)化，沒(méi)有重新去0x20000080的位置進(jìn)行取值，而是每次都用a4寄存器的值與s2寄存器（值為1）比較，不相等還是跳回本條語(yǔ)句的位置，重復(fù)運(yùn)行，導(dǎo)致即使在中斷中改變了其值，主循環(huán)中也不能運(yùn)行對(duì)應(yīng)的功能。 這時(shí)候就需要使用volatile關(guān)鍵字對(duì)flag_interrupt進(jìn)行修飾。

volatile uint8_t flag_interrupt = 0;

加了volatile關(guān)鍵字修飾flag_interrupt后，程序按照設(shè)定的預(yù)期運(yùn)行，如下圖所示：

查看反匯編代碼，編譯器未對(duì)flag_interrupt變量進(jìn)行優(yōu)化，老老實(shí)實(shí)的每次去源地址0x20000080處取值訪問(wèn)。