「volatile」キーワードは予期しないコンパイラの最適化をどのように防ぐことができますか?

Volatile キーワードを使用したコンパイラの最適化を避ける

次のコード スニペットを検討してください。

int some_int = 100;

while(some_int == 100)
{
   // Your code
}

コンパイル中、コンパイラは、some_int がプログラム全体で一定のままであると判断した場合、このループを最適化できます。ただし、別のスレッドやハードウェア割り込みなどによって some_int が外部から変更される可能性がある場合、この最適化によって問題が発生する可能性があります。

volatile の役割

この望ましくない最適化を防ぐには、 volatile キーワードは変数宣言で使用できます:

volatile int some_int = 100;

volatile を使用すると、コンパイラは、some_int を含む積極的な最適化を避けるように指示されます。これにより、コンパイラはループの各反復でメモリから some_int の値をフェッチし、最適化エラーの可能性を防ぎます。

説明

volatile キーワードは次のことを意味します。変数の値がコンパイラにとって未知の外部要因によって変更される可能性があることをコンパイラに伝えます。これは基本的に、「この変数は揮発性であるため、定数のままであると想定しないでください」とコンパイラーに警告します。これにより、コンパイラが変数の状態についての仮定を行うのを防ぎ、メモリから常に正しい値を読み取ることが保証されます。

volatile を使用する場合

volatile は、常に使用する必要があります。変数は次のような外部ソースによって変更される可能性があります。

• マルチスレッド環境(スレッド間で共有されるグローバル変数)
• ハードウェア割り込み
• デバイス ドライバー (外部ハードウェアによってアクセスされるレジスタ)

揮発性を使用することで、プログラマは、外部要因がメモリ内容に影響を与える可能性がある状況でもコードを作成できます。

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