一.前言
編譯器優化介紹：
由於內存訪問速度遠不及CPU處理速度，為提高機器整體性能，
1）在硬件上： 引入硬件高速緩存Cache，加速對內存的訪問。另外在現代CPU中指令的執行並不一定嚴格按照順序執行，沒有相關性的指令可以亂序執行，以充分利用CPU的指令流水線，提高執行速度。
2）軟件一級的優化：一種是在編寫代碼時由程序員優化，另一種是由編譯器進行優化。編譯器優化常用的方法有：將內存變量緩存到寄存器。
由於訪問寄存器要比訪問內存單元快的多，編譯器在存取變量時，為提高存取速度，編譯器優化有時會先把變量讀取到一個寄存器中；以后再取變量值時就直接從寄存器中取值。但在很多情況下會讀取到臟數據，嚴重影響程序的運行效果。
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二.volatile詳解
1.原理作用：
Volatile意思是“易變的”，應該解釋為“直接存取原始內存地址”比較合適。
“易變”是因為外在因素引起的，像多線程，中斷等；
C語言書籍這樣定義volatile關鍵字：volatile提醒編譯器它后面所定義的變量隨時都有可能改變，因此編譯后的程序每次需要存儲或讀取這個變量的時候，告訴編譯器對該變量不做優化，都會直接從變量內存地址中讀取數據，從而可以提供對特殊地址的穩定訪問。。如果沒有volatile關鍵字，則編譯器可能優化讀取和存儲，可能暫時使用寄存器中的值，如果這個變量由別的程序更新了的話，將出現不一致的現象。（簡潔的說就是：volatile關鍵詞影響編譯器編譯的結果，用volatile聲明的變量表示該變量隨時可能發生變化，與該變量有關的運算，不要進行編譯優化，以免出錯）
2.一般用處：
一般說來，volatile用在如下的幾個地方：
1） 中斷服務程序中修改的供其它程序檢測的變量，需要加volatile；
當變量在觸發某中斷程序中修改，而編譯器判斷主函數里面沒有修改該變量，因此可能只執行一次從內存到某寄存器的讀操作，而后每次只會從該寄存器中讀取變量副本，使得中斷程序的操作被短路。
2） 多任務環境下各任務間共享的標志，應該加volatile；
在本次線程內, 當讀取一個變量時，編譯器優化時有時會先把變量讀取到一個寄存器中；以后，再取變量值時，就直接從寄存器中取值；當內存變量或寄存器變量在因別的線程等而改變了值，該寄存器的值不會相應改變，從而造成應用程序讀取的值和實際的變量值不一致 。
3） 存儲器映射的硬件寄存器通常也要加volatile說明，因為每次對它的讀寫都可能由不同意義；
假設要對一個設備進行初始化，此設備的某一個寄存器為0xff800000。for(i=0;i< 10;i++) *output = i;前面循環半天都是廢話，對最后的結果毫無影響，因為最終只是將output這個指針賦值為9，省略了對該硬件IO端口反復讀的操作。
3.幾個問題
1)一個參數既可以是const還可以是volatile嗎？
可以的，例如只讀的狀態寄存器。它是volatile因為它可能被意想不到地改變。它是const因為程序不應該試圖去修改它。
2) 一個指針可以是volatile 嗎？
可以，當一個中服務子程序修改一個指向buffer的指針時。
4.下面的函數有什么錯誤：
int square(volatile int *ptr) { return *ptr * *ptr; }
該程序的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由於*ptr指向一個volatile型參數，編譯器將產生類似下面的代碼：
int square(volatile int *ptr) { int a,b; a = *ptr; b = *ptr; return a * b; }
由於*ptr的值可能被意想不到地該變，因此a和b可能是不同的。結果，這段代碼可能返不是你所期望的平方值！正確的代碼如下：
long square(volatile int *ptr) { int a; a = *ptr; return a * a; }
注意：頻繁地使用volatile很可能會增加代碼尺寸和降低性能,因此要合理的使用volatile。
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引用：https://blog.csdn.net/tigerjibo/article/details/7427366
https://www.cnblogs.com/yc_sunniwell/archive/2010/06/24/1764231.html