空循环与 Volatile

今天下午啊，在帮老陈同学调试它的小屏幕程序代码。有段程序他在调试时可以运行，但直接编译下载到板子上就不能运行。通过控制变量法，我们可以知道应该是调试程序和编译程序存在某些不同。再看问题代码，是一段等待硬件响应的空循环。看到这里，我忍不住地向空循环中加了句 delay 延时。果然，加了后就能跑了。这时不禁联想到之前微机课设时看到的编译器用户手册中说道，对于一些奇怪的代码，编译器是会进行优化的。于是，把编译器的优化选项关掉，就可以成功运行了。查看配置后也发现，调试时是会阻止一些会影响调试的编译优化。

但是问题没这么简单，编译器怎会连这些基本的东西都没考虑到呢？出于好奇，把优化后的汇编程序弄出来看了看，其循环部分的大意如下所示：

WHILE_LOOP:
CMP R3, #1
BNE WHILE_LOOP

好家伙它根本没重新读取值就比较，那不就死循环了吗！这时结合对优化的记忆再查阅 ARMCC 手册，可以发现它在讲 volatile 时提到了类似的例子。再看 while 循环里的条件判断，是一个判断外设变量的值，再进去看，果然这个库里的外设变量没有用 volatile 修饰。加上 volatile，开启编译器优化，上传程序，能跑。问题解决啦。到头来，还是代码不规范的问题呀，编译器是有考虑到这种情况的。

后话

代码规范真的很重要，按规范写代码可以省心不少。之前还看到一个新闻，一个人因为代码不规范被同事枪杀了，所以为了自己与他人的生命安全，同志们在写代码时一定要按规范行事。多看看编译器等的官方文档、User Guide 还是有帮助的。

顺便在这里摘录一些从 ARMCC User Guide 上看到的编程原则吧：

循环编写

写循环时尽可能做到：

• 使用简单的终止条件
• 编写倒数到 0 的循环 (count-down-to-zero loops)
• 使用 unsigned int 类型的计数器
• 测试与 0 相等 (test for equality against zero)

使用 volatile

以下情况需要用 volatile：

• 访问内存映射的外设 (Accessing memory-mapped peripherals)
• 多线程共享全局变量
• 在中断或信号处理程序中访问全局变量