什麼時候應該在 C 語言中使用「易失性」關鍵字？

了解 volatile 關鍵字的必要性

儘管 volatile 關鍵字被廣泛使用，但它經常引起人們對其用途的疑問。澄清一下，易失性是一個關鍵字，用來指示編譯器避免最佳化某些程式碼片段。當可以從當前程式外部修改變數的值時，這一點變得至關重要，而編譯器不知道這一事實。

最佳化出錯的範例

考慮以下程式碼snippet:

int some_int = 100;

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

在這個範例中，編譯器可能會將while 循環最佳化為相當於while(true) 的東西，假設其狀況永遠不會改變。但是，如果可以從外部來源修改 some_int，則此最佳化將阻止循環正確終止。

Volatile 的作用

為了防止這種意外的優化，可以使用 volatile 關鍵字。它向編譯器發出訊號，表明 some_int 的值可以在外部更改，從而禁止編譯器對其進行最佳化。

volatile int some_int = 100;

在這種情況下，編譯器會將 some_int 視為 易失性的，並避免涉及它的激進優化，從而確保其while 循環中使用實際值。

技術解釋

根據 C 標準 ($7.1.5.1/8)， volatile 將物件限定為「避免激進最佳化的實作提示」。這意味著建議編譯器在優化操作易失性物件的程式碼時要小心，因為它們的值可能會超出編譯器的感知範圍。

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