关键字 Cv限定符

[TOC]

1. cv-限定符

cv表示const和volatile。¹

2. const

关键字const表示，内存被初始化以后，程序便不能再对它进行修改。¹

具体介绍可以参考文章²。

3. volatile

volatile 表明，即使程序代码没有对内存单元进行修改，其值也可能发生变化。¹

通常，编译器会对代码进行优化以提高效率，比如通过将变量值缓存到寄存器中来避免频繁地读写内存。而关键字volatile 可以告诉编译器 对象的值可能会以编译器不可预知的方式被改变。这个关键字阻止编译器对代码进行某些形式的优化，特别是与该变量相关的优化。³

有些变量可能被程序以外的因素所修改：

• 硬件或外部设备的状态寄存器。
• 多线程应用中由另一个线程修改的变量。
• 由操作系统的信号处理器或其他异步事件修改的变量。

在这些情况下，volatile 告诉编译器每次访问这个变量时都必须从它所在的内存读取它的值，而不能使用可能已经过时的缓存值。这确保了程序能够观察到这个变量的最新值。

下面是一个使用 volatile 的例子：

volatile int flag = 0;

void interrupt_handler() {
    flag = 1;
}

void main_loop() {
    while (flag == 0) {
        // 主循环逻辑
    }
    // 当中断处理函数将 flag 设置为 1 时，退出循环
}

在上面的代码中，flag 变量被标记为 volatile，因为它可能在 main_loop 函数执行过程中由中断处理函数 interrupt_handler 改变。

需要注意的是，volatile 并不意味着变量的访问是原子的，也不意味着变量的读写是线程安全的。此外，在某些多线程场景下，仅仅使用 volatile 是不够的，可能还需要使用互斥锁或原子操作来确保数据一致性和线程安全。

4. mutalbe

关键字mutalbe与cv-限定符相关，因此也放到这里。

mutalbe表示，即使结构（或类）变量为const，其某个成员也可以被修改。¹

struct data
{
    char name[30];
    mutable int accesses;
};
const data veep = { "demo", 0 };
strcpy(veep.name, "New Name");    // 不合法
veep.accesses++;                  // 合法

参考文章⁴⁵⁶

1. C++ Primer Plus（第6版）中文版 ↩︎ ↩︎² ↩︎³ ↩︎⁴

2. C/C++const关键字详解（全网最全） ↩︎

3. 历史上最全的const用法总结 ↩︎

4. 来源：ChatGPT ↩︎

5. 规划控制算法c++基础–const修饰 ↩︎

6. C++中的volatile关键字在多线程环境下是否足够安全？ ↩︎