C 中 volatile 结构中的指针

Question

假设我有一个结构

typedef struct A{

int a1;
int *a2;

}A_t;

现在如果我声明这个结构的一个实例是 volatile -

volatile A_t trial;

我使用 volatile 指针来访问这个 volatile 结构。

volatile A_t *ptrToTrial = &trial;

如果我尝试这样做：

int *ptrToField = ptrToTrial->a2;

ptrToField 也应该是易变的吗？编译器是否会知道 prtToField 是 volatile 而没有明确提及，因为它是通过 volatile 的 ptrToTrial 访问的？

还有如果有函数的话-

function trialFunction(A_t *trialptr)
{
     int *p = trialptr->a2;

}

如果我们用上面声明的 volatile ptr 调用这个函数 -

trailFunction(ptrToTrial)

我收到一个错误：volatile A_t* is incompatible with parameter of type A_t。

因此，如果我将函数定义更改为包含volatile，我不会看到错误。

function trialFunction(volatile A_t *trialptr)
{
     int *p = trialptr->a2;

}

编译器不应该也抱怨指针p - 因为p 是非易失性的而trialptr->a2 是易失性的吗？

Answer 1

ptrToField 也应该是 volatile 吗？

根据您对struct A 的定义，成员a2 所指向的东西不会被声明为volatile。 struct A 的给定实例是volatile 意味着它的成员a2（指针）是volatile，但不是它指向的东西是volatile。这就是int * volatile（相当于实际案例）和volatile int *的区别。

你描述的初始化...

int *ptrToField = ptrToTrial->a2;

... 用 pointer ptrToTrial->a2 的值初始化 ptrToField。因为ptrToTrial 指向volatile 对象，所以程序必须从主存储器加载指针（该易失性对象的成员）。因为指向的东西不是（声明为）易变的，但是，将ptrToField 的目标类型声明为普通int 不会丢失任何信息，也没有（新的）风险。当然，将ptrToField 本身声明为 volatile 没有任何好处。

如果不清楚，请注意，变量ptrToField 的名称与您使用它的用途不一致。您没有将其初始化为指向struct 的成员；相反，您将其初始化为struct 成员的副本。

编译器是否会知道 prtToField 是 volatile 而没有明确提及，因为它是通过易失性的 ptrToTrial 访问的？

不需要行使它可能拥有的任何此类知识，并且无论如何，这些知识的范围可能非常有限。它知道该变量是如何初始化的，但可能很难预测其值何时以及如何被修改。在任何情况下，变量声明类型未携带的任何信息都与程序的标准 C 语义无关。

编译器不应该也抱怨指针 p - 因为 p 是非易失性的，而 trialptr->a2 是易失性的吗？

不，因为尽管trialptr->a2 是易失性的，但读取其值（在某个给定时间点）并将该值分配给另一个变量没有问题。对象值是位模式，它们既不是易失的也不是非易失的——这是它们存储的一个特征，通过访问它们的左值进行通信。

Answer 2

请注意，struct A 中的 int *a2; 不是易失性的。 所以

int *ptrToField = ptrToTrial->a2;

ptrToField 不是volatile。

trailFunction(ptrToTrial) 出错是因为函数trailFunction 需要A_t *trialptr，但是你传递了volatile A_t*，这显然是编译错误。

最后：

function trialFunction(volatile A_t *trialptr)
{
     int *p = trialptr->a2;
}

编译就OK了，因为a2的类型是int*。

Answer 3

我的首选位置通常是在指针声明中。这样，编译器会将结构中的所有寄存器视为易失性，但可能具有所述结构的其他（例如基于 RAM 的影子）实例，它们不是易失性的，因为它们实际上不是硬件寄存器下面。

因此我建议您使用：

typedef volatile struct

祝你有美好的一天