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C# 4 in a Nutshell（强烈推荐顺便说一句）使用以下代码来演示 MemoryBarrier 的概念（假设 A 和 B 在不同的线程上运行）：

class Foo{
  int _answer;
  bool complete;
  void A(){
    _answer = 123;
    Thread.MemoryBarrier(); // Barrier 1
    _complete = true;
    Thread.MemoryBarrier(); // Barrier 2
  }
  void B(){
    Thread.MemoryBarrier(); // Barrier 3;
    if(_complete){
      Thread.MemoryBarrier(); // Barrier 4;
      Console.WriteLine(_answer);
    }
  }
}

他们提到障碍 1 和 4 阻止此示例写入 0，障碍 2 和 3 提供新鲜度保证：他们确保如果 B 在 A 之后运行，读取_complete将评估为true。

我真的不明白。我想我理解为什么需要设置障碍 1 和 4：我们不希望对_answer的写入进行优化并放置在写入_complete之后（障碍 1），我们需要确保_answer没有被缓存（障碍 4） . 我也认为我理解为什么需要屏障 3：如果 A 运行到刚刚写入_complete = true之后，B 仍然需要刷新_complete才能读取正确的值。

我不明白为什么我们需要屏障 2！我的一部分说这是因为线程 2（运行 B）可能已经运行到（但不包括）if(_complete)，所以我们需要确保_complete被刷新。

但是，我不明白这有什么帮助。_complete是否仍然有可能在 A 中设置为 true ，但 B 方法会看到_complete的缓存（错误）版本？即，如果线程 2 运行方法 B 直到第一个 MemoryBarrier 之后，然后线程 1 运行方法 A 直到_complete = true但没有进一步，然后线程 1 恢复并测试if(_complete) -如果不导致false吗？

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2 回答 2

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屏障#2 保证写入_complete会立即提交。否则，它可能会保持在排队状态，这意味着即使有效地使用了易失性读取，对_completein的读取B也不会看到由其引起的变化。AB

当然，这个例子并不能完全解决这个问题，因为A在写入之后什么都不做，_complete这意味着无论如何都会立即提交写入，因为线程提前终止了。

由于您所说的原因，您是否if仍然可以评估的问题的答案是肯定的。false但是，请注意作者在这一点上所说的话。

障碍 1 和 4 阻止此示例写入“0”。障碍 2 和 3 提供了新鲜度保证：它们确保如果 B 在 A 之后运行，读取 _complete 将评估为真。

强调“如果 B 在 A 之后跑”是我的。这当然可能是两个线程交错的情况。但是，作者忽略了这种情况，大概是为了说明他的观点是如何Thread.MemoryBarrier更简单。

顺便说一句，我很难在我的机器上设计一个示例，其中障碍 #1 和 #2 会改变程序的行为。这是因为关于写入的内存模型在我的环境中很强大。也许，如果我有一台多处理器机器，正在使用 Mono，或者有一些其他不同的设置，我可以演示它。当然，很容易证明移除障碍#3 和#4 会产生影响。

于 2010-08-16T16:41:30.963 回答
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这个例子不清楚有两个原因：

  1. 完全显示栅栏发生的事情太简单了。
  2. Albahari 包括对非 x86 架构的要求。请参阅MSDN：“MemoryBarrier 仅在内存排序较弱的多处理器系统上需要（例如，使用多个 Intel Itanium 处理器 [Microsoft 不再支持] 的系统）。”。

如果您考虑以下内容，它会变得更加清晰：

  1. 内存屏障（此处为全屏障 - .Net 不提供半屏障）可防止读/写指令跳过栅栏（由于各种优化）。这保证了我们在栅栏之后的代码将在栅栏之前的代码之后执行。
  2. “这种序列化操作保证了在程序顺序中 MFENCE 指令之前的每个加载和存储指令都是全局可见的，然后 MFENCE 指令之后的任何加载或存储指令都是全局可见的。” 见这里。
  3. x86 CPU 具有强大的内存模型，并保证写入对所有线程/内核都是一致的（因此在 x86 上不需要屏障 #2 和 #3）。但是，我们不能保证读取和写入将保持编码顺序，因此需要屏障#1 和#4。
  4. 内存屏障效率低下，不需要使用（参见同一篇 MSDN 文章）。我个人使用 Interlocked 和 volatile （确保你知道如何正确使用它！！），它们工作高效且易于理解。

附言。这篇文章很好地解释了 x86 的内部工作原理。

于 2017-02-27T09:14:35.150 回答