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我正在研究VolatileRead/VolatileWrite方法的实现（使用 Reflector），我对某些事情感到困惑。

这是 VolatileRead 的实现：

[MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
public static int VolatileRead(ref int address)
{
    int num = address;
    MemoryBarrier();
    return num;
}

读取“地址”的值后如何放置内存屏障？不应该是相反的吗？（在读取值之前放置，因此在我们进行实际读取时，任何对“地址”的挂起写入都将完成。同样的事情发生在 VolatileWrite，其中内存屏障放置在值分配之前。为什么会这样? 另外，为什么这些方法有NoInlining属性？如果它们被内联会发生什么？

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直到最近我都这么认为。易失性读取并不是您认为的那样——它们不是保证它们获得最新的值；他们的目的是确保在读取之前不会将程序代码中稍后的读取移动到。这就是规范所保证的——同样对于易失性写入，它保证在易失性写入之后不会移动更早的写入。

怀疑这段代码的不止你一个人，但Joe Duffy 比我解释得更好:)

我对此的回答是放弃无锁编码，而不是使用 PFX 之类的东西，这些东西旨在使我与它绝缘。记忆模型对我来说太难了——我会把它留给专家，坚持我知道是安全的东西。

有一天我会更新我的线程文章以反映这一点，但我认为我需要先能够更明智地讨论它......

（顺便说一句，我不知道无内联部分。我怀疑内联可能会引入一些其他优化，这些优化并不意味着围绕易失性读/写发生，但我很容易错...）

于 2009-11-20T22:46:37.770 回答
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也许我过于简单化了，但我认为关于重新排序和缓存一致性等的解释提供了太多细节。

那么，为什么 MemoryBarrier 在实际读取之后出现？我将尝试通过使用 object 而不是 int 的示例来解释这一点。

有人可能认为正确的是：线程 1 创建对象（初始化其内部数据）。线程 1 然后将对象放入一个变量中。然后它“做一个栅栏”，所有线程都会看到新值。

然后，读取是这样的：线程 2“做一个栅栏”。线程 2 读取对象实例。线程 2 确信它拥有该实例的所有内部数据（因为它以栅栏开始）。

最大的问题是：线程 1 创建对象并对其进行初始化。线程 1 然后将对象放入一个变量中。在线程刷新缓存之前，CPU 本身会刷新缓存的一部分……它只提交变量的地址（而不是该变量的内容）。

在那一刻，线程 2 已经刷新了它的缓存。所以它将从主存储器中读取所有内容。所以，它读取变量（它在那里）。然后它读取内容（它不存在）。

最后，在这一切之后，CPU 1 执行执行栅栏的线程 1。

那么，易失性写入和读取会发生什么？易失性写入使对象的内容立即进入内存（从栅栏开始），然后设置变量（可能不会立即进入真实内存）。然后，易失性读取将首先清除缓存。然后它读取字段。如果它在读取该字段时接收到一个值，则可以确定该引用所指向的内容确实存在。

通过这些小事，是的，您有可能执行 VolatileWrite(1) 并且另一个线程仍然看到零值。但是一旦其他线程看到 1 的值（使用 volatile 读取），可能会引用的所有其他需要的项目都已经存在。您无法真正说出它，因为在读取旧值（0 或 null）时，考虑到您仍然没有所需的一切，您可能根本不会进步。

我已经看到一些讨论，即使刷新缓存两次，正确的模式将是：
MemoryBarrier - 将刷新在此调用之前更改的其他变量
Write
MemoryBarrier - 将保证写入已刷新

然后读取将需要相同的内容：
MemoryBarrier
Read - 保证我们看到最新信息......也许是放在我们的内存屏障之后的信息。
由于我们的 MemoryBarrier 之后可能出现了某些内容并且已经被读取，因此我们必须放置另一个 MemoryBarrier 来访问内容。

如果 .Net 中存在，那可能是两个写栅栏或两个读栅栏。

我不确定我所说的一切......这是我得到的许多信息的“汇编”，它确实解释了为什么 VolatileRead 和 VolatileWrite 似乎是颠倒的，但它也保证在使用它们时不会读取任何无效值。

于 2012-04-18T19:10:39.820 回答