📌volatile 关键字作用:防止编译器过度优化，指示易变的变量可能在程序外部被修改，确保顺序执行和及时更新。
📌字面意思就是易变的、不可优化的、顺序执行的。
volatile关键字的介绍
由于访问寄存器的速度要快过RAM，所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。
C/C++中volatile用来修饰一个变量，表示这个变量可以被编译器之外的东西改变。
- 说明
volatile提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变，因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候，都会直接从变量地址中读取数据。
如果没有volatile关键字，则编译器可能优化读取和存储，可能暂时使用寄存器中的值;
如果这个变量由别的程序更新了的话，将出现不一致的现象。
volatile 可以修饰的范围以及限制
在C++中，volatile关键字可以修饰几乎所有的数据类型，包括基本类型（如int，char，float等）、指针、类对象、结构体、联合体等。以下是一些例子：
- 基本类型：
volatile int a;，volatile float b; - 指针：
volatile int *p;，int * volatile p;，volatile int * volatile p;（这三个例子分别表示指向volatile int的指针，volatile指针指向int，volatile指针指向volatile int） - 类对象：如果一个类的对象被声明为
volatile，那么只有类中被声明为volatile的成员函数才能被调用。 - 结构体和联合体：
volatile struct S { ... };，volatile union U { ... };
然而，volatile关键字不能与某些其他关键字一起使用。例如，volatile不能与constexpr一起使用，因为constexpr表示的是一个在编译时就能确定的常量，而volatile表示的是一个可能在任何时候被更改的变量。这两个关键字表示的是两种完全不同的概念，因此不能一起使用。
此外，volatile也不能与const一起使用，因为const表示的是一个不能被更改的变量，而volatile表示的是一个可能在任何时候被更改的变量。这两个关键字表示的是两种完全不同的概念。
volatile关键字的使用场景
- 并行设备的硬件寄存器
存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义；
- 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量（全局变量）
中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile。
- 多线程应用中被几个任务共享的变量
多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile
然而，需要注意的是，虽然volatile可以防止编译器进行某些类型的优化，但它并不能提供多线程环境下的同步机制。也就是说，即使一个变量被声明为volatile，在多线程环境中也不能保证对这个变量的访问是原子的。为了实现这种同步，我们需要使用诸如互斥锁（mutexes）、信号量（semaphores）、条件变量（condition variables）等同步原语。
在C++中，std::mutex，std::condition_variable，以及std::atomic类型的变量都是设计用来在多线程环境中安全使用的，它们内部已经处理了所有必要的内存屏障和同步操作，所以你不需要（也不应该）将它们声明为volatile。
volatile关键字主要用于防止编译器优化，它告诉编译器这个变量可能会在编译器看不到的地方被修改。然而，对于std::mutex，std::condition_variable，以及std::atomic类型的变量，它们的实现已经考虑到了这一点，所以你不需要使用volatile关键字。
实际上，如果你将这些类型的变量声明为volatile，可能会导致编译器产生错误或警告，因为这可能会让编译器认为你想要做一些不寻常的事情。
所以，总的来说，你不需要（也不应该）在多线程编程中使用volatile关键字。你应该使用std::mutex，std::condition_variable，以及std::atomic类型的变量来实现多线程同步。
volatile关键字的作用
- 不会在两个操作之间把volatile变量缓存在寄存器中。在多任务、中断、甚至setjmp环境下，变量可能被其他的程序改变，编译器自己无法知道，volatile就是告诉编译器这种情况.
- 不做常量合并、常量传播等优化.
- 对volatile变量的读写不会被优化掉。如果你对一个变量赋值但后面没用到，编译器常常可以省略那个赋值操作，然而对Memory Mapped IO的处理是不能这样优化的。
volatile与mutable关键字的区别
- mutable只能用与类变量，不能与const同时使用；在const修饰的方法中，mutable变量数值可以发生改变；
- volatile只是运行期变量的值随时可能改变，这种改变即可能来自其他线程，也可能来自外部系统。
volatile与互斥量
- volatile关键字在多线程编程中可以用于共享变量，但它本身并不能提供线程安全的保证。volatile关键字只能确保编译器不会对该变量进行优化，从而确保每次访问都会从内存中重新读取值。然而，它并不能防止多个线程同时访问和修改共享变量时导致的数据竞争。
- 互斥量、原子操作和其他同步机制在多线程编程中更常用，因为它们可以确保线程安全。使用互斥量可以保证一次只有一个线程访问共享资源，从而避免数据竞争。原子操作可以保证某些特定的操作是不可分割的，这也有助于避免数据竞争。
在某些特定情况下，volatile关键字和互斥量、原子操作等同步机制可以一起使用。例如，当您需要在多线程环境中访问硬件寄存器时，可以使用volatile关键字和互斥量一起确保线程安全和避免编译器优化。然而，在大多数情况下，仅使用互斥量、原子操作等同步机制就足以实现线程安全。
总之，虽然volatile关键字在多线程编程中有其用途，但由于它不能提供线程安全保证，因此在实际编程中，开发者更倾向于使用互斥量、原子操作和其他同步机制来实现线程安全。
另言
有时候没有volatile也可能能正常运行，但是可能修改了编译器的优化级别之后就又不能正常运行了。
因此经常会出现debug版本正常，但是release版本却不能正常的问题。所以为了安全起见，只要是等待别的程序修改某个变量的话，就加上volatile关键字。
volatile总是与优化有关，编译器有一种技术叫做数据流分析，分析程序中的变量在哪里赋值、在哪里使用、在哪里失效，分析结果可以用于常量合并，常量传播等优化，进一步可以死代码消除。
但有时这些优化不是程序所需要的，这时可以用volatile关键字禁止做这些优化，volatile的字面含义是易变的，
总结
volatile关键字确实可以用于防止编译器优化，但它本身并不能保证线程安全。在实际编程中，开发者通常会使用互斥量、原子操作等同步机制来确保线程安全。在某些特殊情况下，volatile关键字可以与这些同步机制一起使用。
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