__IO 和 C 中的 static 关键字有什么用?

What is the use of __IO & static keywords in C?

我正在检查为 STM32F 微控制器编写的一些代码,我发现在初始化变量之前使用了这些关键字。我想知道使用这个“__IO” & “static”关键字有什么意义?

代码行是这样给出的:

static   __IO   uint32_t   sysTickCounter; 

__IO / volatile

__IO 不是 C 关键字。 __IOvolatile的一个宏——定义在STM32标准外设库头文件中。例如,在 core_cm4.h 中(可能在 CMSIS 子文件夹中),您会发现

#define     __IO    volatile

(如果你使用gcc-E选项只使用预处理器阶段,你可以看到宏的扩展。)

volatile 关键字通常应用于变量以防止编译器 'optimizing it out'。这在嵌入式系统中很有用 - 其中可能会在中断中使用变量 - 编译器优化可能会导致问题。

简短示例...

int main(void) {
    int ms = 0;

    ms++;
    while (1);

    return 0;
}

这是生成的程序集(针对 PIC12f629 目标使用 sdcc 编译器)。如您所见,ms 变量已 'optimized out'.

_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范围。

  • 文件范围 - 变量的范围限于当前编译单元(通常是一个文件及其 #included 个头文件)。
  • block scope(例如,在一个函数中)——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。)

备注

  • 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围寄存器(尽管在这种情况下您会使用指针)。