嵌入式C語言強化筆記--__I、 __O 、__IO

__I、 __O、__IO是什麼意思？
這是ST庫裡面的巨集定義，定義如下：
#define    __I      volatileconst       
#define    __O    volatile             
#define    __IO   volatile             


顯然，這三個巨集定義都是用來替換成 volatile 和 const的，所以我們先要了解這兩個關鍵字的作用：

volatile
簡單的說，就是不讓編譯器進行優化，即每次讀取或者修改值的時候，都必須重新從記憶體或者暫存器中讀取或者修改。

   一般說來，volatile用在如下的幾個地方：
   1、中斷服務程式中修改的供其它程式檢測的變數需要加volatile；
   2、多工環境下各任務間共享的標誌應該加volatile；
   3、儲存器對映的硬體暫存器通常也要加volatile說明，因為每次對它的讀寫都可能由不同意義；

我認為這是區分C程式設計師和嵌入式系統程式設計師的最基本的問題。搞嵌入式的傢伙們經常同硬體、中斷、RTOS等等打交道，所有這些都要求用到 volatile變數。不懂得volatile的內容將會帶來災難。假設被面試者正確地回答了這些問題（嗯，懷疑是否會是這樣），我將稍微深究一下，看一下這傢伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
    1)一個引數既可以是const還可以是volatile嗎？解釋為什麼。
    2); 一個指標可以是volatile 嗎？解釋為什麼。
    3); 下面的函式有什麼錯誤：
intsquare(volatileint*ptr)  
{   
   return *ptr **ptr;  
}  

    1)是的。一個例子是隻讀的狀態暫存器。它是volatile因為它可能被意想不到地改變。它是const因為程式不應該試圖去修改它。
    2); 是的。儘管這並不很常見。一個例子是當一箇中斷服務子程式修該一個指向一個buffer的指標時。
    3) 這段程式碼有點變態。這段程式碼的目的是用來返指標*ptr指向值的平方，但是，由於*ptr指向一個volatile型引數，編譯器將產生類似下面的程式碼：
intsquare(volatileint*ptr)  
{   
   inta,b;   
    a =*ptr;  
    b =*ptr;  
   return a *b;   
}  
由於*ptr的值可能被意想不到地該變，因此a和b可能是不同的。結果，這段程式碼可能返不是你所期望的平方值！正確的程式碼如下：
longsquare(volatileint*ptr)  
{   
   int a;  
   a =*ptr;  
   return a *a;   
}   



const
   只讀變數，即變數儲存在只讀靜態儲存區。編譯時，如過嘗試修改只讀變數，則編譯器提示出錯，就能防止誤修改。
   const與define
  兩者都可以用來定義常量，但是const定義時，定義了常量的型別，所以更精確一些（其實const定義的是隻讀變數，而不是常量）。#define只是簡單的文字替換，除了可以定義常量外，還可以用來定義一些簡單的函式，有點類似內建函式。const和define定義的常量可以放在標頭檔案裡面。（小注：可以多次宣告，但只能定義一次）

   const與指標  
int me;  
const int * p1=&me;        //p1可變，*p1不可變          const 修飾的是*p1，即*p1不可變
int *constp2=&me;        //p2不可變，*p2可變         const 修飾的是p2，即p2不可變
const int *const p3=&me;  //p3不可變，*p3也不可變     前一個const修飾的是 *p3，後一個const 修飾的是p3，兩者都不可變


前面介紹了 volatile 和 const的用法，不知道大家瞭解了沒？瞭解了後，下面的講解就更加容易了：
__I：輸入口。既然是輸入，那麼暫存器的值就隨時會外部修改，那就不能進行優化，每次都要重新從暫存器中讀取。也不能寫，即只讀，不然就不是輸入而是輸出了。
__O：輸出口，也不能進行優化，不然你連續兩次輸出相同值，編譯器認為沒改變，就忽略了後面那一次輸出，假如外部在兩次輸出中間修改了值，那就影響輸出
__IO：輸入輸出口，同上


為什麼加下劃線？

原因是：避免命名衝突
一般巨集定義都是大寫，但因為這裡的字母比較少，所以再新增下劃線來區分。這樣一般都可以避免命名衝突問題，因為很少人這樣命名，這樣命名的人肯定知道這些是有什麼用的。
經常寫大工程時，都會發現老是命名衝突，要不是全域性變數衝突，要不就是巨集定義衝突，所以我們要儘量避免這些問題，不然出問題了都不知道問題在哪裡。