volatile关键字如何影响静态常量数组？

Question

这是一个引人注目的人，任何能够回答的人都应该得到大家的认可！这实际上是一些我想要获得更好理解的相关问题。

为STM32的ARM Cortex平台的司机中他们下面的代码：

static __I uint8_t APBAHBPrescTable[16] = {0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9}; 

__I被定义为：

#ifdef __cplusplus 
    #define  __I  volatile    /*!< defines 'read only' permissions  */ 
#else 
    #define  __I  volatile const   /*!< defines 'read only' permissions  */ 
#endif 

我的程序是用GCC编译交叉C程序编译器。因此，数组声明是有效：

static volatile const uint8_t APBAHBPrescTable[16] = {0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9}; 

问题1：

考虑到这是一个常量数组，为什么在这里使用volatile keywork？

我的理解是，volatile关键字表示数组的内容可以改变，但const意味着他们不能。

唯一使用此阵列中的代码的是三种用途这样的：

tmp = RCC->CFGR & CFGR_PPRE1_Set_Mask; 
tmp = tmp >> 8; 
presc = APBAHBPrescTable[tmp]; 

当我转储tmp和presc值我发现tmp具有4和presc的值具有值0.索引4是数组的第5个元素，其值为1.没有其他访问或使用此值......总之......任何地方。

问题2：

怎么可能值它被宣布之间改变了吗？

当我转储数组时，我看到它充满了零。

它可靠地发生......直到我从数组声明中删除__I。这使我认为它不是缓冲区溢出。除此之外，我无法想到任何事情。

我倒觉得volatile关键字是有原因的，但我也看到像在中断处理程序下面的地方，据我了解，在volatile关键字是多余的代码：

volatile uint32_t status = USART2->SR; 

这个变量对函数来说是局部的，因此其他地方的代码永远不会改变它。

========额外的细节========

下面是相关的代码的注释的反汇编。在（RCC_GetClocksFreq + 128）的值是零，但似乎在一些点有复制到它的预分频器查找表的地址：

0x000001d0 <+56>: ldr  r1, [pc, #68] ; (0x218 <RCC_GetClocksFreq+128>) 
     ... 
    tmp = RCC->CFGR & CFGR_PPRE1_Set_Mask; 
    tmp = tmp >> 8; 
0x000001de <+70>: ldr  r4, [r2, #4] 
0x000001e0 <+72>: ubfx r4, r4, #8, #3 
    presc = APBAHBPrescTable[tmp]; 
0x000001e4 <+76>: ldrb r4, [r1, r4] 
    RCC_Clocks->PCLK1_Frequency = RCC_Clocks->HCLK_Frequency >> presc; 
0x000001e6 <+78>: lsr.w r4, r3, r4 
0x000001ea <+82>: str  r4, [r0, #8] 

这里是相同的，但与volatile const宏与const替换：

0x000001d0 <+56>: ldr  r4, [pc, #68] ; (0x218 <RCC_GetClocksFreq+128>) 
     ... 
    tmp = RCC->CFGR & CFGR_PPRE1_Set_Mask; 
    tmp = tmp >> 8; 
0x000001de <+70>: ldr  r1, [r2, #4] 
0x000001e0 <+72>: ubfx r1, r1, #8, #3 
    presc = APBAHBPrescTable[tmp]; 
0x000001e4 <+76>: ldrb r1, [r4, r1] 
    RCC_Clocks->PCLK1_Frequency = RCC_Clocks->HCLK_Frequency >> presc; 
0x000001e6 <+78>: lsr.w r1, r3, r1 
0x000001ea <+82>: str  r1, [r0, #8] 

它们本质上是相同的。然而，以某种方式删除volatile关键字可以解决问题！

Answer 1

首先，感谢所有的评论和答案，让我回答这个问题。

当变量没有定义“volatile”关键字时，它被放入二进制文件的readonly部分。

当变量使用“volatile”关键字定义时，它与所有其他变量放在二进制文件的同一节中。

我最近发现了3个缓冲区溢出，我相信还有其他的。很多代码写得不好。很有可能当指定了“volatile”关键字时，这个变量就会被放置在内存中，使得它容易受到缓冲区溢出的影响。根本没有理由将这个特定的变量标记为volatile，所以简单的修复就是删除该关键字。正确的解决方法是做到这一点，并追查缓冲区溢出并修复它。

Answer 2

我的理解是volatile关键字意味着数组的内容 可以改变，但const表示它们不能。

volatile表示程序在每次使用时都必须从内存中读取值。 const表示程序可能不会更改该值，但环境（或“OS”）可能会更改。

这解释了您观察到的行为：如果没有volatile，编译器会认为可以读取一次并多次使用该值。

Answer 3

的volatile const结构可以通过实时时钟用于发布当前时间：

volatile const struct tm TheTimeNow; 

• 时钟不能被你的程序改变了，所以它应该是const。
• 时钟在你和编译器的后面永久地和奇迹般地滴答，所以最好使用volatile来强制编译器总是获取当前时间而不是旧时间戳。

RTC在地址空间中可能有一个自己的部分，它显示当前时间。