加入线程时是否需要内存屏障？答案

【问题标题】：Are memory-barriers required when joining on a thread?加入线程时是否需要内存屏障？
【发布时间】：2012-09-08 19:42:32
【问题描述】：

如果线程 A 生成另一个线程 B 的唯一目的是写入变量 V，然后等待它终止，是否需要内存屏障来确保线程 A 上对 V 的后续读取是新鲜的？我不确定终止/加入操作中是否有任何隐含的障碍使它们变得多余。

这是一个例子：

public static T ExecuteWithCustomStackSize<T>
    (Func<T> func, int stackSize)
{
    T result = default(T);

    var thread = new Thread(
        () => 
                {
                    result = func();
                    Thread.MemoryBarrier(); // Required?
                }
        , stackSize);

    thread.Start();
    thread.Join();

    Thread.MemoryBarrier(); // Required?
    return result;
}

是否需要上述 sn-p 中的一个/两个（或多个）障碍？

【问题讨论】：

我怀疑是否需要内存屏障。如果是这样，那么 Thread.Join 将毫无用处，很多人都会遇到麻烦。 Join 等待线程完成，这将包括将值分配给变量。
看到这个帖子：stackoverflow.com/questions/6581848/memory-barrier-generators

标签： c# .net multithreading thread-safety memory-barriers

【解决方案1】：

不，同步机制会生成隐式内存栅栏。线程加入后，线程修改的所有数据都可见。

【讨论】：

感谢您的回答。有什么文件可以支持吗？
@Ani：在这个来源：albahari.com/threading/part4.aspx（现在每个人都知道），他们提到几乎所有同步机制都会生成栅栏。他们没有明确提到Join，但因为它使调用线程处于与Monitor.Wait 相同的状态，例如，这是一个强烈的暗示，它也应该生成一个栅栏。此外，还提到了等待Task。虽然加入线程有点不同，但我希望它能够提供相同的内存排序保证。
我确实读过那篇文章，但不确定这是结论性的，因为就像你说的那样，它没有明确提到 Join。
@Ani：嗯，我一直在网上搜索，每个人似乎都在这样的讨论中忽略了Thread.Join。我什至尝试查看 MS 发布的一些旧的 .NET 库代码，但 Join 进入本机代码。我想我能给你的唯一保证是：“它暂停调用线程，所以它可能在内部使用一个事件”，“它应该生成一个栅栏，否则会违反 join 的一般语义" 和 "在 Java 中是生成一个栅栏"。 :))
非常感谢您对此进行调查！

【解决方案2】：

从文档看来它们不是必需的 -

仅在内存排序较弱的多处理器系统（例如，采用多个 Intel Itanium 处理器的系统）上才需要MemoryBarrier。

对于大多数用途，C# lock 语句、Visual Basic SyncLock 语句或 Monitor 类提供了更简单的数据同步方法。

由于您使用 join 进行阻塞，因此更没有必要。

【讨论】：

【解决方案3】：

您不需要第一个内存屏障。您只需要在访问已在单独线程中修改的数据之前调用它们。由于您没有在“线程”内这样做，因此您不需要调用。

如果您打算保留加入通话，则可以摆脱第二个。如果你保持第二个电话，你可以摆脱加入。

【讨论】：