C++博客-geforceX的编程小苑-随笔分类-VC/MFC

讲讲volatile的作用(转)

geforceX — Sun, 27 Jul 2008 13:56:00 GMT

一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变，这样，编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是，优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值，而不是使用保存在寄存器里的备份。下面是volatile变量的几个例子：
    1). 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）
    2). 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
    3). 多线程应用中被几个任务共享的变量
    回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所用这些都要求volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。
    假设被面试者正确地回答了这是问题（嗯，怀疑这否会是这样），我将稍微深究一下，看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
    1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。
    2). 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。
    3). 下面的函数有什么错误：
         int square(volatile int *ptr)
         {
              return *ptr * *ptr;
         }
    下面是答案：
    1). 是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。
    2). 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。
    3). 这段代码的有个恶作剧。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：
    int square(volatile int *ptr)
    {
         int a,b;
         a = *ptr;
         b = *ptr;
         return a * b;
     }
    由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：
     long square(volatile int *ptr)
     {
            int a;
            a = *ptr;
            return a * a;
     }

讲讲我的理解：（欢迎打板子...~~！）

关键在于两个地方：

1. 编译器的优化  (请高手帮我看看下面的理解)

在本次线程内, 当读取一个变量时，为提高存取速度，编译器优化时有时会先把变量读取到一个寄存器中；以后，再取变量值时，就直接从寄存器中取值；

当变量值在本线程里改变时，会同时把变量的新值copy到该寄存器中，以便保持一致

当变量在因别的线程等而改变了值，该寄存器的值不会相应改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致

当该寄存器在因别的线程等而改变了值，原变量的值不会改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致

举一个不太准确的例子：

发薪资时，会计每次都把员工叫来登记他们的银行卡号；一次会计为了省事，没有即时登记，用了以前登记的银行卡号；刚好一个员工的银行卡丢了，已挂失该银行卡号；从而造成该员工领不到工资

员工－－原始变量地址
银行卡号－－原始变量在寄存器的备份

2. 在什么情况下会出现(如1楼所说)

    1). 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）
    2). 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
    3). 多线程应用中被几个任务共享的变量


补充： volatile应该解释为“直接存取原始内存地址”比较合适，“易变的”这种解释简直有点误导人；

“易变”是因为外在因素引起的，象多线程，中断等，并不是因为用volatile修饰了的变量就是“易变”了，假如没有外因，即使用volatile定义，它也不会变化；

而用volatile定义之后，其实这个变量就不会因外因而变化了，可以放心使用了；大家看看前面那种解释（易变的）是不是在误导人

－－－－－－－－－－－－简明示例如下：－－－－－－－－－－－－－－－－－－

volatile关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
使用该关键字的例子如下：
int volatile nVint;
>>>>当要求使用volatile 声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。
例如：
volatile int i=10;
int a = i;
...
//其他代码，并未明确告诉编译器，对i进行过操作
int b = i;
>>>>volatile 指出 i是随时可能发生变化的，每次使用它的时候必须从i的地址中读取，因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是，由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作，它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读。这样以来，如果i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错，所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。
>>>>注意，在vc6中，一般调试模式没有进行代码优化，所以这个关键字的作用看不出来。下面通过插入汇编代码，测试有无volatile关键字，对程序最终代码的影响：
>>>>首先，用classwizard建一个win32 console工程，插入一个voltest.cpp文件，输入下面的代码：
>>
＃i nclude
void main()
{
int i=10;
int a = i;
printf("i= %d",a);
//下面汇编语句的作用就是改变内存中i的值，但是又不让编译器知道
__asm {
mov dword ptr [ebp-4], 20h
}
int b = i;
printf("i= %d",b);
}
然后，在调试版本模式运行程序，输出结果如下：
i = 10
i = 32
然后，在release版本模式运行程序，输出结果如下：
i = 10
i = 10
输出的结果明显表明，release模式下，编译器对代码进行了优化，第二次没有输出正确的i值。下面，我们把 i的声明加上volatile关键字，看看有什么变化：
＃i nclude
void main()
{
volatile int i=10;
int a = i;
printf("i= %d",a);
__asm {
mov dword ptr [ebp-4], 20h
}
int b = i;
printf("i= %d",b);
}
分别在调试版本和release版本运行程序，输出都是：
i = 10
i = 32
这说明这个关键字发挥了它的作用！

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

volatile对应的变量可能在你的程序本身不知道的情况下发生改变
比如多线程的程序，共同访问的内存当中，多个程序都可以操纵这个变量
你自己的程序，是无法判定合适这个变量会发生变化
还比如，他和一个外部设备的某个状态对应，当外部设备发生操作的时候，通过驱动程序和中断事件，系统改变了这个变量的数值，而你的程序并不知道。
对于volatile类型的变量，系统每次用到他的时候都是直接从对应的内存当中提取，而不会利用cache当中的原有数值，以适应它的未知何时会发生的变化，系统对这种变量的处理不会做优化——显然也是因为它的数值随时都可能变化的情况。

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典型的例子
for ( int i=0; i<100000; i++);
这个语句用来测试空循环的速度的
但是编译器肯定要把它优化掉，根本就不执行
如果你写成
for ( volatile int i=0; i<100000; i++);
它就会执行了

volatile的本意是“易变的”
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。比如：

static int i=0;

int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i) dosomething();
}
}

/* Interrupt service routine. */
void ISR_2(void)
{
i=1;
}

程序的本意是希望ISR_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过i，因此
可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作，然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething永远也不会被
调用。如果将将变量加上volatile修饰，则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化（肯定执行）。此例中i也应该如此说明。

一般说来，volatile用在如下的几个地方：

1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；

2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；

3、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；

另外，以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志读了一半被打断了重写），在1中可以通过关中断来实
现，2中可以禁止任务调度，3中则只能依靠硬件的良好设计了。

geforceX 2008-07-27 21:56 发表评论

SetWindowPos

geforceX — Wed, 01 Mar 2006 09:30:00 GMT

昨天写了MoveWindow函数，今天又要写SetWindowPos函数，因为MoveWindow确实不好，浪费了差不多一天时间。。。对于主窗口，选择了Center属性就可以移动位置，不选就不行；窗口资源过大也不能移动；改变后窗口的尺寸大于等于屏幕尺寸的话，在它上面DoModal出来的新窗口不能移动。。原来，使用MoveWindow移动对话框位置似乎有很苛刻的条件，一不小心就原地不动了，而且我也实在琢磨不透这样的条件，网上也没有查处来。今天用了SetWindowPos后，才发现，果然好用！

BOOL SetWindowPos(
   const CWnd* pWndInsertAfter,
   int x,
   int y,
   int cx,
   int cy,
   UINT nFlags
);

Parameters

pWndInsertAfter

Identifies the CWnd object that will precede this CWnd object in the Z-order. This parameter can be a pointer to a CWnd or a Pointer to one of the following values:

wndBottom Places the window at the bottom of the Z-order. If this CWnd is a topmost window, the window loses its topmost status; the system places the window at the bottom of all other windows.
wndTop Places the window at the top of the Z-order.
wndTopMost Places the window above all nontopmost windows. The window maintains its topmost position even when it is deactivated.
wndNoTopMost Repositions the window to the top of all nontopmost windows (that is, behind all topmost windows). This flag has no effect if the window is already a nontopmost window.

nFlags

Specifies sizing and positioning options. This parameter can be a combination of the following: 常用的是SWP_SHOWWINDOW

注意：
这里的坐标参数用的是Client坐标，对于子窗口用的是其父窗口的坐标系。然而对于用DoModal()弹出的窗口，如果在资源属性里没有选择Child属性的话，它的父窗口是DeskTop，而不是调用DoModal()的窗口。

geforceX 2006-03-01 17:30 发表评论

MoveWindow

geforceX — Tue, 28 Feb 2006 07:44:00 GMT

刚做的那个软件界面很重要，就象是把自己做的一个个控件网上画一样，还要按照实际运行效果来不断调整位置，很麻烦。当时使用MoveWindow()这个函数来控制对话框的大小和位置，不了解参数情况，在网上查了，记得好象放在这里备忘，那时还觉得blog真是方便。结果现在又要用起这个函数却又找不到了！不知道是不是放在这个blog里了。看来blog多了还不方便了。不过不要误会，那些都是以前找到这个blog之前暂时用的，都不太满意。最后觉得还是这里好，hoho，方便。晕，我来写这篇日志是干吗的？这么扯到这么远了。。。不说了，还是把MoveWindow()再贴一下吧。。

BOOL MoveWindow
(   HWND hWnd,      //Handle to the window
    int X,                      //Specifies the new position of the left side of the window.
    int Y,                      //Specifies the new position of the top of the window.
    int nWidth,
    int nHeight,
    BOOL bRepaint
);

这个是 API函数，如果在MFC中使用CWnd::MoveWindow则不需要第一个参数句柄hWnd，其他相同。

geforceX 2006-02-28 15:44 发表评论

对《Visual C++中为普通程序添加ODBC应用》的学习和认识

geforceX — Thu, 24 Nov 2005 08:47:00 GMT

从来没有独立做过ODBC数据库的程序，今天才发现原来自己动起手来是那么得蹒跚，呵呵。看了《Visual C++中为普通程序添加ODBC应用》后收获不小，现把这些记录下来，以便日后再忘记的话可以查阅^_^#

1。给程序加入ODBC数据库的支持需要用到两个类：CDatabase和CRecordset，主要是后面一个；
2。一般步骤为：
（1）创建一个继承于CRecordset的类CMyRS，系统会自动提示你选择数据源，并会自动关联数据表中各项属性
（2）在需要查询数据库的地方先construct一个CMyRS类的实例myRS，然后调用myRS.Open()打开记录集
（3）移动数据集指针到需要的地方，从CMyRS中系统自动关联好的数据表各项属性的变量中读取相应的值
3。需要注意的是：
（1）调用myRS.Open()前一定要先construct CMyRS类的对象，构造的时候可以事先创建一个CDatabase类的对象，然后将该对象的指针传给构CMyRS的造函数，如：CMyRs myRS(&db); 如果为空的话，当调用myRS.Open()时，系统会自动为myRS构造一个CDatabase的对象，并且调用CMyRS类的Default SQL 和CONNECT字符串来连接数据源。所以不用担心没有连接数据库数据源。
（2）如果事先创建了一个CDatabase的对象db，则可以先用自己的conn连接字和sql连接字Open它，然后传给CMyRS的构造函数，构造的myRS再不用任何参数Open()就可以了

可能有些地方理解的还是不对，希望随着以后多接触再来修改！

geforceX 2005-11-24 16:47 发表评论