volatile关键字是一种类型修饰符。

volatile int a;

volatile原义：

A situation that is volatile is likely to change suddenly and unexpectedly.

  • likely：可能的。这意味着被 volatile 形容的对象「有可能也有可能不」发生改变，因此我们不能对这样的对象的状态做出任何假设。
  • suddenly：意味着被 volatile 形容的对象可能发生瞬时改变。
  • unexpectedly：意味着被 volatile 形容的对象可能以各种不可预期的方式和时间发生更改。

因此，volatile 其实就是告诉我们，被它修饰的对象出现任何情况都不要奇怪，我们不能对它们做任何假设。

程序中volatile的含义

1. volatile修饰的对象可能受到程序之外的因素影响

这里说的程序之外的因素影响可以是操作系统、硬件或者其它线程等。

int a = 0;
int b = a;

在上述代码中，当执行b = a语句时，编译器会判断在a赋值以后就没有改变过a的值， 因此会把寄存器中暂存的a的值给b，而不是去a的内存地址处去读取a再赋值给b。

一般情况这样是没问题的，但是当有中断程序或者别的进程去修改了a的值，那寄存器里暂存的a就会和内存里存放的a不一致。

加了volatile限定符，每次使用a时都会去a的内存地址处读取a，这样能保证每次读取的a都是最新的值；但同时会导致效率降低，因为读取内存的速度远低于读取寄存器的速度。

2. volatile修饰的对象不允许被编译器optimized out

volatile int num;
num = 1;
printf("num is: %d", num);

在上述代码中，如果变量 num 没有声明为 volatile 类型，则编译器在编译过程中就会对其进行优化，直接使用常量“1”进行替换。

当使用 volatile 进行声明后，编译器则不会对其进行优化。

3. volatile修饰的对象能够保证不会被编译器调整执行顺序

编译器编译时可能会调整代码的执行顺序

编译器虽然能保证不对volatile变量执行顺序进行优化，但是不能保证对volatile 变量与非 volatile 变量之间的操作的执行顺序不优化。

但是，volatile只作用在编译器上，但我们的代码最终是要运行在 CPU 上的。尽管编译器不会调整执行顺序，但 CPU 的乱序执行（out-of-order execution）技术还是可能导致代码的执行顺序被改变。

volatile用法

volatile 只在三种场合下是合适的：

  • 和信号处理（signal handler）相关的场合；
  • 和内存映射硬件（memory mapped hardware）相关的场合；
  • 和非本地跳转（setjmp 和 longjmp）相关的场合。

volatile与多线程

volatile不能解决多线程中的问题