可以优化这种不稳定的访问吗？

Question

来自ISO/IEC 9899:201x 部分5.1.2.3 程序执行：

2 访问易失性对象，修改对象，修改文件， 或调用执行任何这些操作的函数都是所有方面 效果，即执行状态的变化 环境。表达式的评估通常包括 价值计算和副作用的开始。价值计算 对于左值表达式，包括确定 指定对象。

因此，访问（读\写）一个 volatile 被称为副作用。 让我们继续：

4 在抽象机中，所有表达式都按指定计算 由语义。 实际的实现不需要评估部分 一个表达式，如果它可以推断出它的值没有被使用并且没有 产生了所需的副作用（包括任何由调用 函数或访问 volatile 对象）。

因此，如果我读取了 volatile（这是一种副作用），但对读取的获取值不做任何事情，则实际上不需要这种访问并且可以进行优化。

好的，还有：

6 对一致性实现的最低要求是：

• 对 volatile 对象的访问严格按照 抽象机的规则。

• 在程序终止时，所有数据 写入文件应与执行的结果相同 根据抽象语义的程序会产生。

• 交互设备的输入和输出动态应发生 如 7.21.3 中所述。这些要求的目的是 无缓冲或行缓冲的输出会尽快出现，以 确保提示消息实际出现在程序之前 等待输入。这是程序的可观察行为。

所以，据我了解，第 4 节是抽象机的规则，而6 节说需要严格按照抽象机规则评估 volatiles （第 4 节是）。因此可以优化读取访问（无需进一步使用获取的值）。

那么，看看这段代码：

volatile int *timer_reg = REGISTER_ADDRESS_CONST;
while (*timer_reg  == 0) {/*empty loop*/}

此代码会阻止执行，直到硬件在timer_reg 指向的地址处产生一个位。该寄存器充当一种定时器，配置为在经过一定时间后升高位。当计时器结束时，忙等待结束并继续执行。

现在，可以优化这个while 循环吗？我已经在网上使用许多具有不同优化级别的编译器进行了尝试，但似乎没有。 我在这里缺少什么吗？据我了解，标准明确表示可以对其进行优化。

编辑：我的意思是，由于 while 循环是空的，编译器可能会认为获取的 volatile 值是不需要的。

Answer 1

因此，如果我在不使用读取的值的情况下读取 volatile（这是一种副作用），则实际上不需要此访问，并且可以优化。

没有。文本说“它的价值没有被使用并且不会产生任何需要的副作用”。它没有说“或”。无论您是否使用该值，都会存在副作用 - 访问 volatile 变量。

因此可以优化读取访问（无需进一步使用获取的值）。

没有。

现在，这个while循环可以优化了吗？

没有。指向的数据是 volatile 限定的。在循环中的每一圈，它必须直接从内存中读取*timer_reg。它可能不会优化读取。它可能不会重新订购它。它可能不会缓存它/预取它。