强制记忆顺序

Question

如果存在指针“A”和“B”，则要求在对“B”的任何写入可见之前，应使任何对“A”的写入可见。如果我不被允许使用锁，并且如果我不允许将这些变量声明为“volatile”，那么以下代码是否会保证满足上述要求？

volatile temp;

*A = value1;
temp = *A;

if (temp == value1) {
    *B = value2
}

Answer 1

您需要使用内存屏障或围栏：请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_barrier

在Linux内核中，您可以使用rmb()或wmb()来电。

在pthreads下，您可以使用pthread_barrier_wait()，但这似乎不在我的pthreads联机帮助页中。

在MSVC上，查看Force order of execution of C statements? - 这也有一些很好的一般信息。

如果找到'原子'库，通常会包含屏障函数。

Answer 2

答案很简单。你不能。重新排序可能因为：

• 编译器将决定重新排序（允许这样做，虽然这取决于编译器标志等）;
• 处理器将决定重新排序。如果处理器足够复杂，它肯定会这样做。

要强制进行内存排序，您需要同步。不幸的是，这里有很多方法。每种方法都有自己的优点和缺点。根据您的情况，您需要选择一些。

Answer 3

我认为C编译器重新排序您的示例代码是完全合法的：

volatile temp;

old_b = *B;
*B = value2;    
*A = value1;
temp = *A;

if (temp != value1) {
    *B = old_b;
}

这样的事情可能会更好：

volatile temp;

temp = value1;
*A = temp;
temp = value2;
*B = temp;

但即使您知道B的存储指令出现在A的存储指令之后，这仍然不能保证其他线程“看到”该顺序的修改。这将取决于缓存同步，基本上是不可预测的。您需要内存屏障或锁定机制才能使其可靠运行。

Answer 4

不，它不会。并且你无法用易失性和简单的C结构来实现它。只要您的程序正常工作（并且其他任何人都被诅咒！），编译器可以自由地重新排序您的代码。

所以问题是：你还可以考虑其他什么选择？例如，如果唯一的要求是另一个任务永远不会看到无序更新，则可以通过在设置A和B之间进行任何系统调用来有效地保证。即使在远程内存位置调用库函数也可能会工作。您真正需要做的就是超越尽可能长的管道。但这可能需要一段时间......

这让我想到了一个问题：你打算如何测试？它的时间关键性如何？

可能需要更多信息才能真正回答这个问题。