Какова цель использования ключевого слова volatile для предотвращения оптимизации в этом фрагменте кода?

Question

В CSAPP2e, когда демонстрируя «гора памяти», автор использовал следующий фрагмент кода:

double data[MAXELEMS] 

/* $begin mountainfuns */ 
void test(int elems, int stride) /* The test function */ 
{ 
    int i, result = 0; 
    volatile int sink; 

    for (i = 0; i < elems; i += stride) 
    result += data[i]; 
    sink = result; /* So compiler doesn't optimize away the loop */ 
} 

/* Run test(elems, stride) and return read throughput (MB/s) */ 
double run(int size, int stride, double Mhz) 
{ 
    double cycles; 
    int elems = size/sizeof(int); 

    test(elems, stride);      /* warm up the cache */ 
    cycles = fcyc2(test, elems, stride, 0); /* call test(elems,stride) */ 
    return (size/stride)/(cycles/Mhz); /* convert cycles to MB/s */ 
} 

Я не совсем понятно, почему мы используем летучими, чтобы избежать оптимизации в тесте() функции. Я видел в wikipedia, что ключевое слово volatile указывает, что значение может меняться между различными обращениями, даже если оно не изменяется, однако я не знаю, почему использовать volatile в этом примере, и если мы не будем использовать volatile , что случится?

Answer 1

В соответствии со стандартом C запись в переменную volatile составляет наблюдаемое поведение. (Не имеет большого значения для меня в случае переменной стека, которая не используется впоследствии, но это правила).

Оптимизация компилятора не позволяет изменять наблюдаемое поведение программы, поэтому это вынуждает компилятор выработать значение result, чтобы присвоить его sink.

Если вы не используете volatile, то компилятор может преобразовать всю функцию в no-op, поскольку она не имеет наблюдаемого поведения.