记忆障碍发生器

Question

阅读Joseph Albahari's threading tutorial，以下内容被提及为内存障碍的生成器：

• C＃的lock声明（Monitor.Enter / Monitor.Exit）
• Interlocked类
上的所有方法
• 使用线程池的异步回调 - 包括异步委托，APM回调和任务延续
• 设置和等待信令构造
• 依赖于信令的任何内容，例如启动或等待任务

此外，Hans Passant和Brian Gideon added the following（假设其中任何一个都不适合以前的类别之一）：

• 启动或唤醒线程
• 上下文切换
• Thread.Sleep()

我想知道这个清单是否完整（如果完整清单甚至可以实现）

建议添加

编辑：

• 挥发性（读取意味着获取围栏，写作意味着释放围栏）

Answer 1

这是我对这个主题的看法，并尝试在一个答案中提供一个准完整列表。如果我碰到其他人，我会不时编辑我的答案。

通常商定的导致隐含障碍的机制：

• 所有Monitor类方法，包括C＃关键字lock
• 所有Interlocked类方法。
• 所有Volatile类方法（.NET 4.5 +）。
• 大多数SpinLock方法包括Enter和Exit。
• Thread.Join
• Thread.VolatileRead和Thread.VolatileWrite
• Thread.MemoryBarrier
• volatile关键字。
• 启动线程或导致委托在另一个线程上执行的任何内容，包括QueueUserWorkItem，Task.Factory.StartNew，Thread.Start，编译器提供的BeginInvoke方法等。
• 使用ManualResetEvent，AutoResetEvent，CountdownEvent，Semaphore，Barrier等信令机制
• 使用Control.Invoke，Dispatcher.Invoke，SynchronizationContext.Post等编组操作

推测（但不确定）导致隐含障碍的机制：

• Thread.Sleep（由我自己和其他人提出，因为使用此方法可以修复出现内存障碍问题的代码）
• Thread.Yield
• Thread.SpinWait
• Lazy<T>取决于指定的LazyThreadSafetyMode

其他值得注意的提及：

• 默认添加和删除C＃中事件的处理程序，因为它们使用lock或Interlocked.CompareExchange。
• x86商店有发布栏语义
• 尽管ECMA规范没有强制要求，但Microsoft的CLI实现在写入时具有发布范围语义。
• MarshalByRefObject似乎抑制了子类中的某些优化，这可能使其看起来好像存在隐式内存屏障。感谢Hans Passant发现这一点并引起我的注意。 ¹

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¹ 这解释了BackgroundWorker在volatile属性的基础字段上没有CancellationPending的情况下正常工作的原因。

Answer 2

我似乎记得Thread.VolatileRead和Thread.VolatileWrite方法的实现实际上会导致完整的栅栏，而不是半栅栏。

这是非常不幸的，因为人们可能在不知不觉中开始依赖这种行为;他们可能已经编写了一个需要完整围栏的程序，认为他们需要一个半围栏，认为他们正在获得一个半围栏，并且如果这些方法的实现确实提供了一个半围栏，那将会产生令人讨厌的惊喜。

我会避免这些方法。当然，我会避免涉及低锁代码的所有内容，除了最琐碎的案例之外，还不够聪明，不能正确地编写代码。

Answer 3

volatile关键字也充当了内存屏障。见http://blogs.msdn.com/b/brada/archive/2004/05/12/130935.aspx