想要理解volatile关键字，首先需要了解什么是编译优化。
编译优化
编译优化是编译器在将源代码转换为可执行机器码的过程中，通过一系列的技术手段自动改进生成的代码，以提高程序运行效率或减少存储空间占用的过程。编译优化的目标是在不改变程序外部行为（即程序的输出结果保持一致）的前提下，提升程序性能。
比方说，由于内存访问速度远不及CPU处理速度，为提高机器整体性能，在硬件上引入硬件高速缓存Cache，加速对内存的访问。另外在现代CPU中指令的执行并不一定严格按照顺序执行，没有相关性的指令可以乱序执行，以充分利用CPU的指令流水线，提高执行速度。以上是硬件级别的优化。再看软件一级的优化：一种是在编写代码时由程序员优化，另一种是由编译器进行优化。编译器优化常用的方法有：将内存变量缓存到寄存器；调整指令顺序充分利用CPU指令流水线，常见的是重新排序读写指令。
但是编译优化有时候也会造成一些无法预知的错误。为了解决防止这些错误的发生，我们就可以使用关键字volatile。
volatile
volatile的本意是“易变的”。因为访问寄存器要比访问内存单元快的多,所以编译器一般都会作减少存取内存的优化，但有可能会读脏数据。当要求使用volatile声明变量值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。精确地说就是，遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问；如果不使用valatile，则编译器将对所声明的语句进行优化。
关于volatile的使用，可以看几个例子：
- 禁止编译优化
比如要往某地址中送两条指令：
int *ip =...; //设备地址
*ip = 1; //第一个指令
*ip = 2; //第二个指令
以上程序编译器compiler可能做优化而成：
int *ip = ...;
*ip = 2;
结果就是第一个指令丢失。如果用volatile, compiler就不允许做任何的优化，从而保证程序的原意：
volatile int *ip = ...;
*ip = 1;
*ip = 2;
即使你要compiler做优化，它也不会把两次赋值语句简化为一。它只能做其它的优化。
- 用volatile定义的变量会在程序外被改变,每次都必须从内存中读取，而不能重复使用放在cache或寄存器中的备份。
例如:
volatile char a;a=0;while(!a){//do some things;}doother();
a的值有可能会在程序之外受到改变,但如果没有volatile的修饰,则在程序中a的值一直是寄存器中的值0,则导致哪怕a的值已经改变,该程序中循环仍然会一直进行,导致doother()语句无法执行.
下面是volatile变量的几个例子：
- 并行设备的硬件寄存器
- 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量
- 多线程应用中被几个任务共享的变量
有关volatile还有几个问题:
- 一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。
- 可以的，例如只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。
- 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。
- 可以，当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。
- 下面的函数有什么错误：
int square(volatile int *ptr){ return *ptr * *ptr;
}
这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：
int square(volatile int *ptr)
{ int a,b;a = *ptr;b = *ptr; return a * b;
}
由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返回值不是你所期望的平方值！
正确的代码如下：
long square(volatile int *ptr)
{int a;a = *ptr;return a * a;}
