數值常量如何轉化為記憶體地址？
最近在使用Nordic的最新藍牙晶片nRF52832開發過程中，因為做一些測試涉及到對記憶體地址的操作，有(*(volatile unsigned int *)0xE000EDFC)的用法然後進行宏定義，本文將解析一下這種用法。
程式碼解析
先來看下面一段程式碼：
#define ARM_CM_DEMCR (*(volatile unsigned int *)0xE000EDFC)
#define ARM_CM_DWT_CTRL (*(volatile unsigned int *)0xE0001000)
#define ARM_CM_DWT_CYCCNT (*(volatile unsigned int *)0xE0001004)
這段程式碼的結構分析一下，由於nRF52832是Cotex-M4內核的，在ARM處理器中，只能識別為一個十六進位數值，具體是數據還是地址，它並不能自動區分。
而使用(unsigned int *)0xE000EDFC，對此數據進行強制轉換，表明此數值為一個無符號整型地址指針值，關鍵字volatile告訴編譯器它指向的內容是易變的，可能會被硬體等意外地修改；
*(volatile unsigned int *)0xFFE00000，則是獲取指針所指向地址處的內容；
把#define宏中的參數用括弧括起來，在用戶程式中對ARM_CM_DEMCR的操作，就等同於在0xE000EDFC地址上進行讀寫操作了。
應用
上面說到了，在32位處理器，要對一個32位的記憶體地址進行訪問，然後進行讀寫操作
tmp = ARM_CM_DEMCR；//讀
ARM_CM_DEMCR = 0x55；//寫
使用volatile修飾是因為它的值可能會改變，我們假設在一個循環操作中需要不停地判斷一個記憶體數據，例如要等待ARM_CM_DEMCR的flag標誌位置位，因為ARM_CM_DEMCR是映射在SRAM空間，為了加快速度，編譯器可能會編譯出這樣的程式碼：把ARM_CM_DEMCR讀取到暫存器中，然後不停地判斷暫存器相應位,而不會再讀取ARM_CM_DEMCR.
而實際工程中，程式例如中斷事件會改變ARM_CM_DEMCR，而暫存器相應位沒有更新，會造成死循環了。如果volatile來修飾，那每次要操作一個變數的時候會都從記憶體中讀取一次。
嵌入式系統編程中要求程式設計師能夠利用C語言訪問固定的記憶體地址。既然是個地址，那麼按照C語言的語法規則，這個表示地址的量應該是指針類型。
對於不同的電腦體系結構，設備可能是埠映射，也可能是記憶體映射的。如果系統結構支援獨立的IO地址空間，並且是埠映射，就必須使用彙編語言完成實際對設備的控制，因為C語言並沒有提供真正的「埠」的概念。
volatile關鍵字的用途
volatile的意思是告訴編譯器，在編程源程式碼時，對這個變數不要使用優化，C語言中可能會優化一些運算過程中的變數值導致最後的結果不對，這裡就不多說了。
volatile還可以防止編譯器優化去掉某些語句，在arm中假如需要寫1清中斷，舉例子如下：
#define INTPAND *(volatile unsigned int *)0x560012300
INTPAND = INTPAND; // 清中斷
INTPAND = INTPAND;這種操作，如果沒有volatile修飾，編譯器就很有可能會去掉INTPAND = INTPAND;，相當於沒這句話了。
在嵌入式編程中，當地址是io埠的時候，讀寫這個地址是不能對它進行快取的（有cache才），比如寫這個io埠的時候，如果沒有volatile修飾，編譯器會先把值先寫到一個緩衝區，到一定時候再寫到io埠，這樣就不能使數據及時的寫到io埠，有了volatile修飾就會直接寫到io埠，從而避免了讀寫io埠的延時。
編譯器對程式碼的優化
再說說編譯器的優化，CPU在執行的過程中，因為訪問記憶體的速度遠沒有cpu的執行速度快，為了提高效率，引入了高速快取cache。
C編譯器在編譯時如果不知道變數會被其它外部因素(作業系統、硬體或者其它執行緒)修改，那麼就會對該變數進行優化（當然也有些IDE可以設置優化等級），這個變數在CPU的執行過程中會被放到高速快取cache去，進而達到對變數的快速訪問。
在一些暫存器變數或數據埠的使用中，因為暫存器變數本身也是靠cache來處理，為了避免引起錯誤，也可以使用volatile修飾符。
那為什麼要讓變數在執行的過程中不被放到cache中去呢?
如果變數是被外部因素改變，那麼cpu就無法判斷出這個變數已經被改變，那麼程式在執行的過程中如果使用到該變數，還會繼續使用cache中的變數（已經改變），需要到記憶體地址中更新，所以變數在執行的過程中不能被放到cache中。
總結
使用volatile的目的就是讓對volatile變數的存取不能快取到暫存器，每次使用時需要重新存取。在嵌入式開發中這種用法很常見也很關鍵，需要掌握。
參考：//blog.csdn.net/u010404580/article/details/11638619
