C中__IO和静态关键字有什么用？

Question

我正在检查一些为 STM32F 微控制器编写的代码，我发现在初始化变量之前使用了这些关键字。我想知道使用“__IO”和“static”关键字有什么意义？

这行代码是这样给出的：

static   __IO   uint32_t   sysTickCounter; 

Answer 1

__IO / volatile

__IO 不是 C 关键字。 __IO 是 volatile 的宏 - 在 STM32 标准外设库头文件中定义。例如，在core_cm4.h（可能在CMSIS 子文件夹中），你会发现

#define     __IO    volatile

（如果你使用gcc的-E选项只使用预处理阶段，你可以看到宏的展开。）

反过来，volatile 关键字通常应用于变量以防止编译器“优化它”。这在嵌入式系统中很有用 - 变量可能在中断中使用 - 编译器优化可能会导致问题。

简短的例子...

int main(void) {
    int ms = 0;

    ms++;
    while (1);

    return 0;
}

这是生成的程序集（对 PIC12f629 目标使用 sdcc 编译器）。如您所见，ms 变量已被“优化”。

_main:
; 2 exit points
_00113_DS_:
;   .line   18; "main.c"    while (1)
    GOTO    _00113_DS_
    RETURN
; exit point of _main

另一方面，如果我们将变量声明为volatile ...

volatile int ms = 0;
ms++;
// etc.

保留相关说明：

_main:
; 2 exit points
;   .line   16; "main.c"    volatile int ms = 0;
    CLRF    _main_ms_1_5
    CLRF    (_main_ms_1_5 + 1)
;   .line   19; "main.c"    ms++;
    INCF    _main_ms_1_5,F
    BTFSC   STATUS,2
    INCF    (_main_ms_1_5 + 1),F
_00113_DS_:
;   .line   21; "main.c"    while (1)
    GOTO    _00113_DS_
    RETURN
; exit point of _main

static

static 关键字的效果取决于声明变量的作用域。

• 文件范围 - 变量的范围仅限于当前编译单元（通常是一个文件加上它的#included 头文件）。
• 块作用域（例如，在函数内）- 变量在程序运行期间保存在内存中。 （对于一个函数，这意味着变量的值在函数的后续调用之间被保留。）

注意事项

• 正如 vlk 在评论中指出的那样，volatile 的另一个重要用途是访问外设寄存器（尽管在这种情况下您会使用指针）。