C语言程序设计——volatile关键字、函数重入

一、volatile关键字

1.功能

       用于修饰变量，保持变量内存可见性。

2.使用场景

问题引出：

       编译器在程序编译时，有时会进行代码优化。其中有一种优化：某个变量的数据访问频率很高，编译器就可能会将该数据直接加载到寄存器中，cpu在访问这个变量的数据时，就会直接通过寄存器获取，不再从内存中获取，从而提高效率。

存在问题：

       此时若内存中的数据发生了变化，cpu仍访问的是寄存器中变化之前的数据。

解决方法：

       使用volatile关键字修饰该变量，保持该变量的内存可见性。

二、函数的可重入与不可重入

1.函数的重入

       在不同的执行流程中，同时进入同一个函数的内部运行。

例如以下程序：

#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>
int num1 = 1, num2 = 1;
int test(){
  num1++;
  sleep(3);
  num2++;
  printf("%d----%d\n",num1,num2);
}
void sigcb(int no){
  test();
}
int main(){
  signal(SIGINT, sigcb);
  test();
  return 0;
}

       运行程序后，当我们按下ctrl+c给入终止信号SIGINT后，test函数就可能发生函数重入（为了保证发生，这里给了一个3秒的延迟），从而导致两次输出的num1与num2不一致，如下：

2.函数的可重入

       一个函数被重入之后，不会出现预期之外的结果，这种函数就叫做可重入函数。

3.函数的不可重入

       一个函数被重入之后，有可能会出现预期之外的结果，这种函数就叫做不可重入。

4.函数可重入与不可重入的判断基准

       一个函数中是否对一个全局数据进行了不受保护的非原子操作。

       原子操作：一次性完成，不可被打断的操作。

5.注意场景

       1.在有多个执行流程的程序中，若我们使用到了一些第三方库函数时，则需要考虑这些函数的可重入与不可重入性。

       2.当我们自己封装接口，会提供给别人使用时，也需要在文档中说明对应的可重入与不可重入性。