Модификаторы const и volatile

Модификаторы const и volatile

Модификатор const не допускает явного присваивания значения переменной либо других косвенных действий по изменению ее значения, таких как выполнение операций инкремента и декремента. Значение указателя, объявленного с модификатором const, не может быть изменено, в отличие от значения объекта, на который он указывает. В СП MSC, в отличие от СП ТС, недопустима также инициализация const объектов, имеющих класс памяти auto (поскольку их инициализация должна выполняться каждый раз при входе в блок, содержащий их объявления).

Применение модификатора const помогает выявить нежелательные присваивания значений переменным. Переменные, объявленные с модификатором const, могут быть загружены в ячейки постоянной памяти (ПЗУ).

Модификатор volatile противоположен по смыслу модификатору const. Он указывает на то, что значение переменной может быть изменено; но не только непосредственно программой, а также и внешним воздействием, например программой обработки прерываний, либо, если переменная соответствует порту ввода/вывода, обменом с внешним устройством. Объявление объекта с модификатором volatile предупреждает компилятор языка Си, что не следует делать предположений относительно стабильности значения объекта в момент вычисления содержащего его выражения, т. к. значение может (теоретически) измениться в любой момент. Для выражений, содержащих объекты типа volatile, компилятор языка Си не будет применять методы оптимизации, а сами объекты не будет загружать в машинные регистры.

Возможно одновременное использование в объявлении модификаторов const и volatile. Это означает, что значение объявляемой переменной не может модифицироваться программой, но подвержено внешним воздействиям.

Если с модификатором const или volatile объявляется переменная составного типа, то действие модификатора распространяется на все ее составляющие элементы. Возможно применение модификаторов const и volatile в составе объявления typedef.

Примечание. При отсутствии в объявлении спецификации типа и наличии модификатора const или volatile подразумевается спецификация типа int.

Примеры:

float const pi = 3.1415926;

const maxint = 32767;

/* указатель с неизменяемым значением*/

char *const str = "Здравствуй, мир!";

/* указатель на неизменяемую строку */

char const *str2 = "Здравствуй, мир!";

С учетом приведенных объявлений следующие операторы недопустимы:

pi = 3.0;/* Присвоение значения константе */

i = maxini--; /* Уменьшение константы */

str = "Привет!"; /* Переназначение указателя */

Однако вызов функции strcpy(str,"Привет!") допустим, т. к. в данном случае осуществляется посимвольное копирование строки "Привет!" в область памяти, на которую указывает str. Поскольку компилятор "не знает", что делает функция strcpy, он не считает эту ситуацию недопустимой.

Аналогично, если указатель на тип const присвоить указателю на тип, отличный от const, то через полученный указатель можно присвоить значение. Если же с помощью операции приведения типа преобразовать указатель на const к указателю на тип, отличный от const, то СП MSC, в отличие от СП ТС, не позволит выполнить присваивание через преобразованный указатель.

Пример:

volatile int ticks;

void interrupt timer()

{

ticks ++;

}

wait(int interval)

{

ticks = 0;

while ( ticks < interval );

}

Функция wait будет "ждать" в течение времени, заданного параметром interval при условии, что функция timer корректно связана с аппаратным прерыванием от таймера. Значение переменной ticks изменяется в функции timer каждый раз при наступлении прерывания от таймера. Модификатор interrupt описан в разделе 3.3.3.5.

Если бы переменная ticks была объявлена без модификатора volatile, то компилятор языка Си с высоким уровнем оптимизации вынес бы за пределы цикла while сравнение переменных ticks и interval, поскольку в теле цикла их значения не изменяются. Это привело бы к зацикливанию программы.