一文详解volatile关键字

1、volatile关键字

volatile 是易变的、不稳定的意思。 和const一样是一种类型修饰符，volatile关键字修饰的变量，编译器对访问该变量的代码不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
以前只是听过这个关键词，知道它的存在，但从来没用过。 用此文记录下在开发RISC-V MCU过程中，未用volatile修饰标志位变量，编译器进行优化，导致程序运行异常。

2、演示

开发中，常见的需求，主循环中根据中断中修改的标志位，运行不同的功能，

#include "debug.h"
 
uint8_t flag_interrupt = 0;
 
int main(void)
{
    USART_Printf_Init(115200);
    printf("SystemClk:%d\\r\\n",SystemCoreClock);
 
    EXTI0_INT_INIT();
 
    while(1)
    {
        if(flag_interrupt == 1)
        {
            flag_interrupt = 0;
            printf("do something\\r\\n");
        }
    }
}
 
/* 外部中断服务函数*/
__attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")))
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)==SET)  //EXTI_GetITStatus用来获取中断标志位状态
    {
        flag_interrupt = 1;
        printf("Run at EXTI\\r\\n");
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);  //清除中断标志位
    }
}

进入中断服务函数，改变了flag_interrupt的值，但是主函数仍然没有运行相应的程序，很是奇怪，检查反汇编代码，才发现是编译器对flag_interrupt变量的访问进行了优化，如图，将程序下载至MCU后，给P1.0引脚下降沿触发信号，运行现象如下

278:    01271063 bne    a4,s2,278 0x34> # 不相等就跳转至0x278的位置，即还是本条语句的位置，

可以看到，编译器对flag_interrupt变量的访问进行了优化，没有重新去0x20000080的位置进行取值，而是每次都用a4寄存器的值与s2寄存器（值为1）比较，不相等还是跳回本条语句的位置，重复运行，导致即使在中断中改变了其值，主循环中也不能运行对应的功能。 这时候就需要使用volatile关键字对flag_interrupt进行修饰。

volatile uint8_t flag_interrupt = 0;

加了volatile关键字修饰flag_interrupt后，程序按照设定的预期运行，如下图所示：

查看反汇编代码，编译器未对flag_interrupt变量进行优化，老老实实的每次去源地址0x20000080处取值访问。