结构体成员的易失性访问

Question

如果从中断访问标记为

volatile

的结构体成员，是否需要将整个访问链标记为

volatile

？

例如

struct bar
{
  volatile uint16_t a;
  volatile uint16_t b;
};

struct foo
{
  struct bar bar1;
  struct bar bar2;
};

struct foo foo_arr[10];

void interrupt_handler(void)
{
  struct bar *bar = &foo_arr[0].bar1;
  bar->a = 2;
  bar->b = 3;
}

会员

a

和

b

标记为

volatile

就足够了吗？我觉得是这种情况，如果不是，我有一些代码需要修复。

Answer 1

通常，在单个结构体成员而不是结构体对象上指定限定符通常会出现问题。在这种情况下，由于每个成员都是

volatile

，因此您也可以执行

volatile struct bar bar1

，从而允许结构体的非

volatile

实例也存在。

但是，如果

a

和

b

恰好是内存映射的 CPU 寄存器，则不存在它们不是

volatile

的情况，因此通过限定各个成员，可以防止对它们进行任何其他使用在这种特定情况下是一件好事。不过，制作 struct

volatile

也没有什么坏处。

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对于这些变量的使用，唯一重要的是用于成员对象的“左值访问”的类型，这必须通过正确限定的类型来完成。例如

* (int*)&bar->a

会调用未定义的行为 - 如果您在声明中使用

const

也会发生同样的情况。

编译器也不能对这个结构做出任何假设，它必须始终将其视为

volatile

。然而，如果每次都明确声明 volatile，那么对于

程序员 

来说，它会更加清晰和自我记录。当意图将某些东西视为

volatile

时，不声明它

volatile

简直就是糟糕的编程风格。但就 C 语言而言，这是没有必要的。

您可以轻松测试：https://godbolt.org/z/rxqPe8abx 注释掉

volatile

，（x86_64 端口）编译器会将写入优化为单个 32 位写入，这不符合 2 个

volatile

变量。通过

volatile

，我们确实获得了 2 个独立的 16 位写入，这是 C 程序执行规则（“抽象机”）所要求的。