c - 'while' 循环优化太多 - 为什么 nop() 会修复它？

Question

我想弄清楚为什么在对以下代码进行编译器优化后停止工作:

bool send_atcmd(char* atcmd, char* expected_response, unsigned int timeout)
{
    volatile char* buf = uart_get_rx_buf(UART_MODEM);
    bool response_match = false;
    if (modem_powered_on)
    {
        __delay_cycles((unsigned long)500 * DELAY_MS);
        uart_clear_rx_buf(UART_MODEM);
        uart_puts(UART_MODEM, atcmd);
        uart_putc(UART_MODEM, '\r');
        timer_ms = 0;
        while (!response_match && timer_ms <= timeout)
        {
            //__nop();                                  
            if (strstr(buf, expected_response) != NULL)
                response_match = true;
        }
        uart_clear_rx_buf(UART_MODEM);
    }
    return response_match;
}

代码是用msp430-gcc编译的，buf指向modem运行的uart口的接收缓冲区。一切正常，直到没有优化 (-O0)，但是当在 while 循环上打开优化时，timer_ms <= timeout 结束。条件为假，strstr(buf, expected_response)永远不会返回 !NULL。这是因为buf的内容好像没有更新。

但是，任何放在前面的东西 if (strstr(buf, expected_response) != NULL)在 while 循环中，例如取消注释 nop() 会使代码正常工作。

buf在 ISR 中更新。

为什么连 __nop() 都有帮助？

Answer 1

向 strstr 提供 volatile char * 会导致未定义的行为。

C99 Annex J.2(这是未定义行为的事物列表)

An attempt is made to refer to an object defined with a volatile-qualified type through use of an lvalue with non-volatile-qualified type (6.7.3)

这是有道理的，因为字符可能会在 strstr 操作期间更新，这可能会造成严重破坏。

一个建议的解决方法是使用锁或其他机制来确保字符不会被更新，然后将字符复制到非 volatile 缓冲区，然后将该缓冲区传递给 strstr .

或者，如果有一个函数可供您安全地从 uart 读取到非 volatile 存储区域，那也行。

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