首先让我说“使用内联 asm 是个坏主意”。让我再说一遍“使用内联汇编是个坏主意”。你可以写一个完整的wiki entry 来说明为什么使用内联汇编是一个坏主意。请考虑使用内置函数（如 gcc 的 __sync_bool_compare_and_swap）或类似 的库。
如果您正在编写生产软件，使用内联 asm 的风险几乎肯定大于任何好处。如果您是出于教育目的而写作，请继续阅读。
（要进一步说明为什么不应该使用内联汇编，请等待 Michael 或 Peter 出现并指出这段代码的所有错误。这真的很难，即使对于知道这些东西的人，把它做好。）
这里有一些代码展示了如何使用cmpxchg8b。这很简单，但应该足以给出一个大致的想法。
#include <stdio.h>
// Simple struct to break up the 8 byte value into 32bit chunks.
typedef union {
struct {
unsigned int lower;
unsigned int upper;
};
unsigned long long int f;
} moo;
unsigned char cas(moo *ptr, moo *oldval, const moo *newval)
{
unsigned char result;
#ifndef __GCC_ASM_FLAG_OUTPUTS__
asm ("lock cmpxchg8b %[ptr]\n\t"
"setz %[result]"
: [result] "=q" (result), [ptr] "+m" (*ptr),
"+d" (oldval->upper), "+a" (oldval->lower)
: "c" (newval->upper), "b" (newval->lower)
: "cc", "memory");
#else
asm ("lock cmpxchg8b %[ptr]"
: [result] "=@ccz" (result), [ptr] "+m" (*ptr),
"+d" (oldval->upper), "+a" (oldval->lower)
: "c" (newval->upper), "b" (newval->lower)
: "memory");
#endif
return result;
}
int main()
{
moo oldval, newval, curval;
unsigned char ret;
// Will not change 'curval' since 'oldval' doesn't match.
curval.f = -1;
oldval.f = 0;
newval.f = 1;
printf("If curval(%u:%u) == oldval(%u:%u) "
"then write newval(%u:%u)\n",
curval.upper, curval.lower,
oldval.upper, oldval.lower,
newval.upper, newval.lower);
ret = cas(&curval, &oldval, &newval);
if (ret)
printf("Replace succeeded: curval(%u:%u)\n",
curval.upper, curval.lower);
else
printf("Replace failed because curval(%u:%u) "
"needed to be (%u:%u) (which cas has placed in oldval).\n",
curval.upper, curval.lower,
oldval.upper, oldval.lower);
printf("\n");
// Now that 'curval' equals 'oldval', newval will get written.
curval.lower = 1234; curval.upper = 4321;
oldval.lower = 1234; oldval.upper = 4321;
newval.f = 1;
printf("If curval(%u:%u) == oldval(%u:%u) "
"then write newval(%u:%u)\n",
curval.upper, curval.lower,
oldval.upper, oldval.lower,
newval.upper, newval.lower);
ret = cas(&curval, &oldval, &newval);
if (ret)
printf("Replace succeeded: curval(%u:%u)\n",
curval.upper, curval.lower);
else
printf("Replace failed because curval(%u:%u) "
"needed to be (%u:%u) (which cas has placed in oldval).\n",
curval.upper, curval.lower,
oldval.upper, oldval.lower);
}
几点：
- 如果 cas 失败（因为值不匹配），则函数的返回值为 0，而您需要使用的值在 oldval 中返回。这使得再次尝试变得简单。请注意，如果您正在运行多线程（您必须这样做，否则您不会使用
lock cmpxchg8b），第二次尝试也可能会失败，因为“其他”线程可能会击败您再次写入。
-
__GCC_ASM_FLAG_OUTPUTS__ 定义可用于较新版本的 gcc (6.x+)。它允许您跳过执行setz 并直接使用标志。详情请参阅 gcc docs。
至于它是如何工作的：
当我们调用cmpxchg8b 时，我们将一个指向内存的指针传递给它。它将将该内存位置中的（8 字节）值与 edx:eax 中的 8 字节进行比较。如果它们匹配，则它将 ecx:ebx 中的 8 个字节写入内存位置，并设置 zero 标志。如果不匹配，则在 edx:eax 中返回当前值，并清除 zero 标志。
因此，将其与代码进行比较：
asm ("lock cmpxchg8b %[ptr]"
这里我们将指向这 8 个字节的指针传递给cmpxchg8b。
"setz %[result]"
在这里，我们将cmpxchg8b 设置的zero 标志的内容存储到（结果）中。
: [result] "=q" (result), [ptr] "+m" (*ptr),
指定 (result) 是一个输出 (=)，并且它必须是一个字节寄存器 (q)。此外，内存指针是一个 in+out (+)，因为我们将同时读取它和写入它。
"+d" (oldval->upper), "+a"(oldval->lower)
+ 符号再次表示这些值是 in+out。这是必要的，因为如果比较失败，edx:eax 将被 ptr 中的当前值覆盖。
: "c" (newval->upper), "b"(newval->lower)
这些值仅供输入。 cmpxchg8b 不会改变它们的值，所以我们将它们放在第二个冒号之后。
: "cc", "memory");
由于我们正在更改标志，我们需要通过“cc”通知编译器。 “内存”约束可能不是必需的，具体取决于 cas 的用途。线程 1 可能正在通知线程 2 某事已准备好进行处理。在这种情况下，您要绝对确保 gcc 在计划稍后写入内存的寄存器中没有任何值。它绝对必须在执行cmpxchg8b 之前将它们全部刷新到内存中。
gcc docs 详细描述了扩展 asm 语句的工作原理。如果此解释的部分内容仍不清楚，阅读可能会有所帮助。
顺便说一句，如果我忘了提及，编写内联 asm 是个坏主意...