我是一名嵌入式 C 开发人员,最近开始在嵌入式设备上处理 C++ 代码,并且不确定当类访问易失性数据(例如内存映射寄存器)或外部设备上的数据时如何应用 const 正确性,例如模数转换器 (ADC)。
例如,我有通过指针访问其内存映射寄存器来连接设备硬件模块的类,如下所示:
class IOPin
{
public:
/* Constructor, destructor, other methods...*/
// should this be a const method?
bool ReadIOState() {return portregs_->state;}
private:
/* Other private stuff...*/
// Constructor points this to the right set of memory-mapped registers
volatile struct portregs_t
{
uint32_t control;
uint32_t state;
uint32_t someotherreg;
} *portregs_;
};
寄存器名称当然是为了举例而编造的。我正在为任何好奇的人使用 Microchip PIC32 设备。
根据我可能不正确的理解,标记方法const
意味着就调用者而言,对象的可观察状态不应改变。那么该ReadIOState()
方法不应该是const
因为它访问volatile
可能随时更改的数据,因此调用者会观察到更改吗?还是应该是const
因为该方法没有显式更改任何内容?
const
目前,由于问题中所述的原因,我倾向于不采用这种方法。在偶然发现这篇 GotW 文章后尤其如此,该文章指出 的含义const
正在更改为“能够同时阅读”。我的嵌入式应用程序是单线程的,但我认为这通常是一个很好的试金石const
。
另外,编译器如何处理const
方法?也就是说,当我想像这样轮询 IO 的状态时会发生什么:
// wait for IO pin to go high
while(!myIOpin.ReadIOState())
{}
如果ReadIOState()
是const
,那么编译器是否可以重用一次调用后返回的值,或者它是否足够聪明,可以看到它正在访问volatile
数据而不这样做?