.NET内存模型、易失性变量以及测试和设置:什么是有保证的?

• 只有对宽度不超过32位(X64系统上为64位)的变量的读写才是原子的。这意味着你不会读 利息 得到一半的书面价值。这并不意味着算术是原子的。
• 互锁操作也充当内存屏障,所以是的, Interlocked.CompareExchange 将看到更新的值。
• 见 this page . 挥发性并不意味着有序。有些编译器可能选择不重新排序易失变量上的操作,但CPU可以自由地重新排序。如果要阻止CPU重新排序指令,请使用(完全)内存屏障。
• 内存模型确保读和写是原子的,使用volatile关键字确保读将 总是 来自内存,而不是寄存器。所以你 将 查看最新值。这是因为x86 CPU将在适当时使缓存失效-请参阅 this 和 this .另请参见 InterlockedCompareExchange64 如何原子地读取64位值。
• 最后,最后一个问题。答案是一个线程实际上可以看到 x = 0 和 y = 2 使用volatile关键字不会改变这一点,因为CPU可以自由地重新订购指令。你需要一个记忆障碍。

总结:

1. 编译器可以自由地重新排序指令。
2. CPU可以自由地重新订购指令。
3. 字大小的读写是原子的。算术和其他操作不是原子操作,因为它们涉及到读取、计算和写入。
4. 从内存中读取的字大小将始终检索最新值。但大多数时候你不知道你是否真的在从记忆中阅读。
5. 全存储屏障停止(1)和(2)。大多数编译器允许您自行停止(1)。
6. volatile关键字确保您正在从内存(4)中读取数据。
7. 互锁操作(锁前缀)允许多个操作是原子操作。例如,读+写(interlockedexchange)。或读+比较+写(互锁CompareExchange)。它们还充当记忆屏障,因此(1)和(2)被停止。它们总是写入内存(显然),因此(4)是可以保证的。

遇到了这条旧线。汉斯和WJ32的回答都是正确的,除了关于 volatile .

特别是关于你的问题

在x86/x64上,我可以假定…如果 有两个全局整型变量 x和y,都初始化为0,如果 我写道: x = 1; y = 2;

任何线索都看不见 x=0和y=2(即写入将 按顺序发生)。这个换成如果 它们是易挥发的?

如果 y 是不稳定的,写入 x 保证在写信之前发生 Y 因此,任何线程都看不到 x = 0 和 y = 2 . 这是因为对易失变量的写入具有“释放语义”(逻辑上相当于释放界限的释放),即在它不会移动之前,所有读/写指令都会通过它。(这意味着,如果x不稳定,而y不稳定,您可能仍然会看到意外 x=0 和 Y=2 )请参见中的说明和代码示例 C# spec 了解更多详细信息。

不,volatile关键字和原子性保证太弱了。你需要一个记忆屏障来确保这一点。可以使用thread.memorybarrier()方法显式获取一个。