C で `volatile` キーワードを使用する必要があるのはどのような場合ですか?

Volatile キーワードの必要性を理解する

volatile キーワードは広く使用されているにもかかわらず、その目的について疑問が生じることがよくあります。明確にするために、 volatile は、特定のコード セクションの最適化を控えるようコンパイラーに指示するために使用されるキーワードです。これは、変数の値が現在のプログラムの外部から変更される可能性があり、コンパイラには知られていない場合に重要になります。

最適化が間違っている例

次のコードを考えてみましょう。スニペット:

int some_int = 100;

while (some_int == 100) {
    // Your code
}

この例では、コンパイラは while ループを以下と同等のものに最適化します。 while(true)、その状態は決して変わらないと仮定します。ただし、some_int が外部ソースから変更できる場合、この最適化によりループが正しく終了できなくなります。

Volatile の役割

このような意図しない最適化を防ぐには、 volatile キーワードを使用できます。これは、some_int の値が外部から変更される可能性があることをコンパイラに通知し、コンパイラによる最適化を禁止します。

volatile int some_int = 100;

この場合、コンパイラは some_int を volatile として扱い、それに関与する積極的な最適化を回避し、その値を保証します。実際の値は while ループで使用されます。

テクニカル説明

C 標準 ($7.1.5.1/8) によれば、volatile はオブジェクトを「積極的な最適化を避けるための実装へのヒント」として修飾します。これは、揮発性オブジェクトの値がコンパイラの認識範囲を超えて変更される可能性があるため、コンパイラは、揮発性オブジェクトを操作するコードを最適化する際に注意することが推奨されることを意味します。

以上がC で `volatile` キーワードを使用する必要があるのはどのような場合ですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。