Question

假定体系结构是ARM64或x86-64。

我想确定这两个是否相等：

a = _InterlockedCompareExchange64((__int64*)p, 0, 0);
MyBarrier(); a = *(volatile __int64*)p; MyBarrier();

MyBarrier()是编译器级别的存储屏障（提示），例如__asm__ __volatile__ ("" ::: "memory")。因此，方法2应该比方法1更快。

我听说_Interlocked()函数还将暗示编译器和硬件级别的内存障碍。

我听说在这些体系结构上读取（适当对齐的）固有数据是原子的，但是我不确定方法2是否可以广泛使用？

（ps。因为我认为CPU将自动处理数据依赖关系，所以这里不考虑硬件障碍。）

感谢您对此进行任何建议 / 更正。

以下是常春藤桥（i5笔记本电脑）上的一些基准测试。

（1E + 006循环： 27毫秒）：

; __int64 a = _InterlockedCompareExchange64((__int64*)p, 0, 0);
xor eax, eax
lock cmpxchg QWORD PTR val$[rsp], rbx

（1E + 006循环： 27毫秒）：

; __faststorefence(); __int64 a = *(volatile __int64*)p;
lock or DWORD PTR [rsp], 0
mov rcx, QWORD PTR val$[rsp]

（1E + 006循环： 7毫秒）：

; _mm_sfence(); __int64 a = *(volatile __int64*)p;
sfence
mov rcx, QWORD PTR val$[rsp]

（1E + 006循环： 1.26ms ，未同步？）：

; __int64 a = *(volatile __int64*)p;
mov rcx, QWORD PTR val$[rsp]

Answer 1

要使第二个版本在功能上等效，您显然需要原子64位读取，这在您的平台上是正确的。

但是，_MemoryBarrier()不是“编译器提示”。 x86上的_MemoryBarrier()可以防止编译器和CPU重新排序，并且还可以确保写入后具有全局可见性。您可能还只需要第一个_MemoryBarrier()，第二个可以用_ReadWriteBarrier()替换，除非a也是一个共享变量-但由于您正在阅读，因此甚至不需要通过易失性指针，这将防止任何编译器在MSVC中重新排序。

创建此替换项时，基本上会得到几乎same result：

// a = _InterlockedCompareExchange64((__int64*)&val, 0, 0);
xor eax, eax
lock cmpxchg QWORD PTR __int64 val, r8 ; val

// _MemoryBarrier(); a = *(volatile __int64*)&val;
lock or DWORD PTR [rsp], r8d
mov rax, QWORD PTR __int64 val ; val

在我的i7 Ivy Bridge笔记本电脑上以循环方式运行这两个程序，结果相等，误差在2-3％之内。

但是，有两个内存障碍，“优化版本”实际上要慢2倍左右。

因此，更好的问题是：您为什么要使用_InterlockedCompareExchange64？？如果您需要对变量的原子访问，请使用std::atomic，并且优化编译器应进行编译使其成为您的体系结构最优化的版本，并添加所有必要的障碍以防止重新排序并确保缓存一致性。

改善从InterlockedCompareExchange（）的原子读取

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