Herb Sutter Atomic Weapons “为什么独立围栏不是最理想的”答案

【问题标题】：Herb Sutter Atomic Weapons "Why Standalone Fences are Suboptimal"Herb Sutter Atomic Weapons “为什么独立围栏不是最理想的”
【发布时间】：2016-04-05 18:36:28
【问题描述】：

在他的 talk 关于内存屏障（栅栏）的结尾，他给出了以下示例（注意：global 不是原子类型）：

// thread 1                                     // thread 2
widget *temp = new widget();
global = temp;
                                                global->do_something();
                                                global->do_something_else();

后来他说我们应该有如下完整的栅栏：

   // thread 1                                     // thread 2
   widget *temp = new widget();
XX mb();   XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
   global = temp;
                                                   temp2 = global;
                                                XX mb(); XXXXXXXXXXXXXXXX  
                                                   temp2->do_something();
                                                   temp2 = global;
                                                XX mb(); XXXXXXXXXXXXXXXX
                                                   temp2->do_something_else();

我想知道为什么在线程 1 中你需要一个屏障？ global 取决于 temp 并且编译器不会将 global = temp; 移动到 temp 的构造之上。我认为需要内存屏障的一个原因是语句global=temp; 可以在new widget() 的构造中间以某种方式完成，然后线程2 会看到部分构造的global。在构建新的widget 的过程中是否可以安排分配给global？还是内存屏障是其他原因造成的？

同样在线程 2 中，在temp2->do_something(); 之后你不需要另一个屏障吗？与当前转换的形式一样，以下语句在执行过程中仍然可以重新排序：

                                                   temp2 = global;
                                                XX mb(); XXXXXXXXXXXXXXXX 

                                                   temp2 = global;
                                                   temp2->do_something();

                                                XX mb(); XXXXXXXXXXXXXXXX
                                                   temp2->do_something_else();

这不是你想要的，因为现在你只在一个temp2 上调用成员函数，而不是在执行do_something_else() 之前从global 读取一个新值。

如果线程 2 中不可能进行这种重新排序，那么如果 temp2->do_something(); 不能在 temp2 = global; 之前重新排序，为什么我们首先需要线程 2 中的障碍。

【问题讨论】：

标签： c++ multithreading

【解决方案1】：

我想知道为什么在线程 1 中你需要一个屏障？全局取决于温度并且编译器不会移动 global = temp;以上建设反正是温度。

这与temp 的内部成员的初始化有关。由于 CPU 缓存和重新排序，此处没有内存屏障 global 可能具有新的地址 temp，但 temp 指向的内存可能未初始化。

至于第二个问题，很明显

temp2->do_something();
temp2 = global;

不能重新排序为

temp2 = global;
temp2->do_something();

因为它会对完全不同的对象做一些事情！

【讨论】：

好的。正如我所怀疑的那样。关于线程 2 的问题呢？ temp2->do_something(); 之后你还需要另一个障碍吗？
@Rich，也回答了这个问题。
我不太明白你对线程 2 的评论。为什么不能重新排序？编译器和硬件是否尊重此处读取操作后的写入顺序？以及涉及哪些不同的对象？
@Rich，我不确定你不明白什么。 temp2 是指向特定对象的指针。当你要求编译器先用这个对象做某事，然后用别的东西替换指针时，编译器不能先用别的东西替换指针，然后用新对象做一些事情！
@Rich，通过 'do_something` 完成的修改对其他线程可见（毕竟，它们是在全局对象中完成的）。