【每日一题】__I、 __O 、__IO是什么意思？怎么用？

fire · 发表于 2013-5-13 18:32:47

Q群中总会有人会问各种不同的问题，而很多问题很适合其他人参考了，故把它粘贴上来，以供参考：

__I、 __O 、__IO是什么意思？
这是ST库里面的宏定义，定义如下：
#define    __I    volatile const       /*!< defines 'read only' permissions    */
#define    __O    volatile               /*!< defines 'write only' permissions    */
#define    __IO volatile               /*!< defines 'read / write' permissions */

显然，这三个宏定义都是用来替换成 volatile 和 const 的，所以我们先要了解这两个关键字的作用：

volatile
简单的说，就是不让编译器进行优化，即每次读取或者修改值的时候，都必须重新从内存或者寄存器中读取或者修改。

一般说来，volatile用在如下的几个地方：
1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；
2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；
3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义；

我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所有这些都要求用到 volatile变量。不懂得volatile的内容将会带来灾难。假设被面试者正确地回答了这是问题（嗯，怀疑是否会是这样），我将稍微深究一下，看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
1)一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。
2); 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。
3); 下面的函数有什么错误：
int square(volatile int *ptr)
{
return *ptr * *ptr;
}

1)是的。一个例子是只读的状态寄存器。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。
2); 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。
3) 这段代码有点变态。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;
}

const
只读变量，即变量保存在只读静态存储区。编译时，如何尝试修改只读变量，则编译器提示出错，就能防止误修改。
const与define
两者都可以用来定义常量，但是const定义时，定义了常量的类型，所以更精确一些（其实const定义的是只读变量，而不是常量）。#define只是简单的文本替换，除了可以定义常量外，还可以用来定义一些简单的函数，有点类似内置函数。const和define定义的常量可以放在头文件里面。（小注：可以多次声明，但只能定义一次）

const与指针
int me;
const int * p1=&me;          //p1可变，*p1不可变          const 修饰的是 *p1，即*p1不可变
int * const p2=&me;          //p2不可变，*p2可变          const 修饰的是 p2，即p2不可变
const int *const p3=&me;   //p3不可变，*p3也不可变    前一个const 修饰的是 *p3，后一个const 修饰的是p3，两者都不可变

前面介绍了 volatile 和 const 的用法，不知道大家了解了没？了解了后，下面的讲解就更加容易了：
__I ：输入口。既然是输入，那么寄存器的值就随时会外部修改，那就不能进行优化，每次都要重新从寄存器中读取。也不能写，即只读，不然就不是输入而是输出了。
__O ：输出口，也不能进行优化，不然你连续两次输出相同值，编译器认为没改变，就忽略了后面那一次输出，假如外部在两次输出中间修改了值，那就影响输出
__IO：输入输出口，同上

为什么加下划线？

原因是：避免命名冲突
一般宏定义都是大写，但因为这里的字母比较少，所以再添加下划线来区分。这样一般都可以避免命名冲突问题，因为很少人这样命名，这样命名的人肯定知道这些是有什么用的。
经常写大工程时，都会发现老是命名冲突，要不是全局变量冲突，要不就是宏定义冲突，所以我们要尽量避免这些问题，不然出问题了都不知道问题在哪里。

JudeScorpio · 发表于 2013-5-21 18:56:17

当初只是看 c primer plus 里面讲的这一块，但是没有联系到单片机寄存器这一块，所以也没有看太懂，现在还好，略懂了一些。谢谢啦。

虚竹 · 发表于 2013-5-21 20:20:19

JudeScorpio 发表于 2013-5-21 18:56
当初只是看 c primer plus 里面讲的这一块，但是没有联系到单片机寄存器这一块，所以也没有看太懂，现在还好 ...

用到才能真正的懂的……单看书，学不深

yangyankunlc · 发表于 2013-5-22 21:51:37

重新回忆和学习了一下，写的不错，学习了

风落小鱼 · 发表于 2013-5-23 07:59:19

复习一下

fiaa · 发表于 2013-6-19 15:13:37

学习了！

darksnipers · 发表于 2013-8-23 09:27:47

const int *p=&me; *p不可变是不是说变量me的内容也不能变了

格拉姆 · 发表于 2013-8-23 16:56:15

darksnipers 发表于 2013-8-23 09:27
const int *p=&me; *p不可变是不是说变量me的内容也不能变了

不是，是不能用指针p 来修改 me 的内容，但可以用 me 来修改自己的内容。
const 是告诉编译器 *p 不可变罢了，编译的时候，如果检测到你修改 *p 的值，就报错。但如果你是 me 修改，那就不报错。

darksnipers · 发表于 2013-8-24 11:06:09

格拉姆发表于 2013-8-23 16:56
不是，是不能用指针p 来修改 me 的内容，但可以用 me 来修改自己的内容。
const 是告诉编译器 *p 不可变 ...

明白了谢谢真棒！！非常感谢

火弟 · 发表于 2013-11-18 18:52:46

为什么 _O volatile 后面不加const？？？ _O volatile const

fire · 发表于 2013-11-18 20:04:54

火弟发表于 2013-11-18 18:52
为什么 _O volatile 后面不加const？？？ _O volatile const

弟，你来的还真勤快。

再自个想想。

火弟 · 发表于 2013-11-18 21:01:01

fire 发表于 2013-11-18 20:04
弟，你来的还真勤快。

再自个想想。

还是哥哥好，本来看了还真不明白，现在知道了。。哈哈。。这智商真着急。。。哈哈const只读嘛。输出是写的，不去读干嘛限制只读？要是限制了，还写个屁啊，哈哈，，。有时候我的思维就是乱七八糟，，呜呜

笨小鸟 · 发表于 2014-1-21 09:18:26

谢谢火哥现在有点懂了！支持！！！

笨小鸟 · 发表于 2014-1-21 09:24:34

火弟发表于 2013-11-18 18:52
为什么 _O volatile 后面不加const？？？ _O volatile const

你好我看了你有关IO的帖子，有个问题想请教一下上面的定义是“#define __I volatile const ”中是“___I”不是“__O” 你的问题怎么解释呢？？？

火弟 · 发表于 2014-2-11 15:32:50

笨小鸟发表于 2014-1-21 09:24
你好我看了你有关IO的帖子，有个问题想请教一下上面的定义是“#define __I volatile const ...

回复的有点慢啊 _I 就是输入吗，输入当然是读了，输出_O 不需要读人家不需要读你加const不是多次一举？？

llb126yx · 发表于 2014-2-15 16:33:31

学了，理解更深了

小三克星 · 发表于 2014-2-16 11:12:50

学习了强烈支持，非常感谢哥们

格拉姆 · 发表于 2014-2-16 11:13:35

重读一次，感觉理解又加深

慕名 · 发表于 2014-2-17 11:49:35

有点明白了

ak2007sk · 发表于 2014-2-20 23:25:25

#define __O volatile /*!< defines 'write only' permissions */
#define __IO volatile /*!< defines 'read / write' permissions */_O和——IO都宏定义volatile,怎么说？

Ω囿圉Ω · 发表于 2014-2-22 13:29:02

本帖最后由 Ω囿圉Ω 于 2014-2-22 13:31 编辑

学习了，但是
const与指针
还是没看明白，快晕死了

deanxuxi · 发表于 2014-3-25 19:37:16

获益良多！！！

lyp521 · 发表于 2014-3-26 12:28:58

原来如此，学习了

weijian · 发表于 2014-5-17 16:02:50

略懂呀！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！11

flr · 发表于 2014-6-11 13:40:37

明白点点，在多看几遍，明白彻底

Arive · 发表于 2014-7-10 10:44:22

fiaa 发表于 2013-6-19 15:13
学习了！

perfect！ilike it！

啊奎de · 发表于 2014-7-29 20:31:58

强烈支持，非常感谢哥们

libin_ming · 发表于 2014-8-9 15:41:59

不错，支持！强烈支持，非常感谢哥们

hldeg · 发表于 2014-8-11 11:52:08

火哥好给力！，我顺便把c语言也学习了

小猪zZ · 发表于 2014-8-16 19:18:56

学习了。。再看几遍

水煮鱼 · 发表于 2014-8-20 20:36:25

学习了，火哥给力

战国风云儿 · 发表于 2014-9-17 11:49:40

学习了谢谢帅呆了，赞一个

余浩 · 发表于 2014-9-19 20:09:23

受益匪浅啊，谢谢

旋风麦林 · 发表于 2014-9-20 01:39:45

又长知识了。学习了。

lzgztm521 · 发表于 2014-9-20 11:22:48

我的疑惑跟20楼一样！希望高人老解释一下。

czy47847 · 发表于 2014-9-23 00:38:46

lzgztm521 发表于 2014-9-20 11:22
我的疑惑跟20楼一样！希望高人老解释一下。

这是在你写程序的时候，很好的区分这个io口是只写，还是即写有读

mokuaizi · 发表于 2014-9-24 22:53:31

谢谢分享好的学习资料

mokuaizi · 发表于 2014-9-25 00:12:37

格拉姆发表于 2013-8-23 16:56
不是，是不能用指针p 来修改 me 的内容，但可以用 me 来修改自己的内容。
const 是告诉编译器 *p 不可变 ...

解释的很好，谢谢

xmetoo · 发表于 2014-10-4 21:20:13

强烈支持，非常感谢哥们

看了教程很好，声音清晰，连贯。谢谢了

小小汐贝 · 发表于 2014-10-7 21:28:49

可以看看这个图片了解得更深入

sunrunyi · 发表于 2014-10-15 10:11:35

真是不错，学习啦抢沙发~给哥们顶一个

黄建雄 · 发表于 2014-10-16 11:24:46

“假如外部在两次输出中间修改了值，那就影响输出”，这句话是什么意思，求火哥解释。

潇湘雨 · 发表于 2014-11-5 20:31:03

原来如此啊

dreamyang · 发表于 2014-11-21 11:08:51

不错了

老鹰123 · 发表于 2014-11-21 21:09:35

不错哦！！！

panshuyan · 发表于 2014-11-23 16:37:34

笔试的时候很受益，大家记住啊

倾听枫声 · 发表于 2014-11-28 15:48:30

学习重在应用啊，不用永远也不知道

ZDM · 发表于 2014-12-4 11:12:37

同样和20楼的疑问，_I和_IO怎么说呢？希望高人来解释一下啊？

178632600 · 发表于 2014-12-27 10:46:55

抱火哥大腿大腿腿

H_As · 发表于 2015-1-7 15:42:22

恍然大悟！

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