C: 将 static volatile 与 "getter" 函数和中断一起使用

Question

假设我有以下 C 代码：

/* clock.c */

#include "clock.h"

static volatile uint32_t clock_ticks;

uint32_t get_clock_ticks(void)
{
    return clock_ticks;
}

void clock_tick(void)
{
    clock_ticks++;
}

现在我在中断内调用 clock_tick（即：递增 clock_ticks 变量），同时从 main() 函数调用 get_clock_ticks()（即：在中断外).

我的理解是 clock_ticks 应该被声明为 volatile 否则编译器可以优化它的访问并使 main() 认为值没有改变（而它实际上从中断）。

我想知道在那里使用 get_clock_ticks(void) 函数，而不是直接从 main() 访问变量（即：不将其声明为 static）是否真的可以强制编译器加载来自内存的变量，即使它没有声明为 volatile。

我想知道有人告诉我这可能会发生。是真的吗？在什么条件下？不管我是否使用 "getter" 函数，我都应该始终使用 volatile 吗？

Answer 1

getter 函数在这里对使用 volatile 没有任何帮助。

假设编译器发现您刚刚获取了上面两行的值并且此后没有更改它。
如果它是一个很好的优化编译器，我希望它看到函数调用没有副作用，只需优化函数调用即可。

如果 get_clock_ticks() 会是 external（即在一个单独的模块中），情况就不同了（也许这就是你记得的）。

可以在正常程序流程之外（例如在 ISR 中）更改其值的东西，应该始终声明 volatile。

Answer 2

不要忘记，即使您当前编译声明 get_clock_ticks 的代码和使用它作为单独模块的代码，也许有一天您会使用 link-时间或跨模块优化.即使您使用的是 getter 函数，也要保留 "volatile" - 在这种情况下，它不会对代码生成造成任何损害，并使代码正确。

你没有提到的一件事是处理器的位大小。如果它不能在单个操作中读取 32 位值，那么您的 get_clock_ticks() 有时会失败，因为读取不是原子的。

C: 将 static volatile 与 "getter" 函数和中断一起使用

C: Using static volatile with "getter" function and interruptions

c

embedded

interrupt

volatile