C++与volatile和外部数据访问的Const-correctness

Question

我是一名嵌入式C开发人员,他最近开始在嵌入式设备上搞乱C++代码,当一个类访问外部设备上的内存映射寄存器或数据等易失性数据时,我不确定如何应用const-correctness.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说明.我正在为任何好奇的人使用Microchip PIC32器件.

根据我可能不正确的理解,标记方法const意味着对象的可观察状态不应该改变.所以,应该在ReadIOState()方法不是const因为它访问volatile,可以在任何时候改变,因此调用者会观察到变化数据？或者应该是const因为该方法没有明确改变任何东西？

目前,const由于问题中所述的原因,我倾向于不采用该方法.在找到这篇GotW文章之后尤其如此,该文章指出其含义const正在改变为"能够同时阅读".我的嵌入式应用程序是单线程的,但我认为这对于const一般情况来说可能是一个很好的试金石.

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,或者它是否足够智能以查看它是否正在访问volatile数据而不是这样做？

Answer 1

您只是拥有指向类内部结构的指针，并且不更改指针，因此该方法可以是 const。编译器不应该重用先前调用的值，它足够聪明。