c - C中 volatile 结构中的指针

Question

假设我有一个结构

typedef struct A{

int a1;
int *a2;

}A_t;

现在，如果我将此结构的实例声明为易变的 -

volatile A_t trial;

我使用一个 volatile 指针来访问这个 volatile 结构。

volatile A_t *ptrToTrial = &trial;

如果我尝试这样做:

int *ptrToField = ptrToTrial->a2;

ptrToField 也应该是可变的吗？编译器是否知道 prtToField 是易变的而不明确提及，因为它是通过易变的 ptrToTrial 访问的？

还有如果有一个函数——

function trialFunction(A_t *trialptr)
{
     int *p = trialptr->a2;

}

如果我们用上面声明的 volatile ptr 调用这个函数 -

trailFunction(ptrToTrial)

我得到一个错误:volatile A_t* is incompatible with parameter of type A_t。

因此，如果我更改函数定义以包含 volatile，我不会看到错误。

function trialFunction(volatile A_t *trialptr)
{
     int *p = trialptr->a2;

}

编译器不应该也提示指针 p - 因为 p 是非 volatile 的而 trialptr->a2 是 volatile 的吗？

Answer 1

Should ptrToField be volatile as well?

根据您对 struct A 的定义，成员 a2 指向的内容未声明为 volatile。 struct A 的给定实例是volatile 意味着它的成员a2(指针)是volatile，但是不是它指向的东西是volatile。这就是int * volatile(相当于实际情况)和volatile int *的区别。

你描述的初始化...

int *ptrToField = ptrToTrial->a2;

... 使用指针 ptrToTrial->a2 的值初始化ptrToField。因为 ptrToTrial 指向一个 volatile 对象，所以程序必须从主内存加载指针(该 volatile 对象的成员)。因为指向的东西不是(声明为) volatile 的，但是，没有信息丢失，也没有(新的)风险是将 ptrToField 的目标类型声明为普通 所固有的整数。当然，将 ptrToField 本身声明为 volatile 没有任何优势。

另请注意，如果不清楚，您的变量 ptrToField 的名称与您对它的使用不一致。您没有将其初始化为指向您的 struct 的成员；相反，您将其初始化为 struct 成员的副本。

Would the compiler know that prtToField is volatile without explicit mention because it is accessed through ptrToTrial which is volatile?

它不需要行使它可能拥有的任何此类知识，而且在任何情况下，这些知识的范围都可能非常有限。它知道该变量是如何初始化的，但可能很难预测此后何时以及如何修改其值。在任何情况下，任何未由声明的变量类型携带的信息与程序的标准 C 语义无关。

Shouldn't the compiler also complain about the pointer p - because p is non-volatile and trialptr->a2 is volatile?

不，因为虽然 trialptr->a2 是易变的，但读取它的值(在给定的时间点)并将该值赋给另一个没有问题多变的。对象值是位模式，它们既不是 volatile 的也不是非 volatile 的——这是它们存储的一个特征，通过访问它们的左值进行通信。