记忆障碍和大结构？

Question

假设我有一个由100个字节组成的结构。我对以下代码有什么保证？

m_myLargeStruct = someValue; // copying 100 bytes
Thread.MemoryBarrier();

// Executed by another thread, after "Thread.MemoryBarrier" was called by the first thread
Console.WriteLine(m_myLargeStruct.ToString());

内存模型是否保证在放置内存屏障后完成100字节的复制？或者内存屏障仅适用于处理器架构大小的类型？ （32位为4字节，8位为64位） 这就是 volatile 关键字仅适用于基本类型的原因吗？ （如果我将一个8字节的成员声明为volatile，这意味着将使用一个互锁的instrinct来改变它的值？[因为32位机器上大于4字节的类型不能保证原子性]）。

我希望我很清楚.. :) 感谢

Answer 1

除非阅读主题也有内存障碍，否则我不会认为它会对你有所帮助。

就我个人而言，我会回避：

• 那么大的结构
• 深入了解内存模型以编写无锁代码

......除非你有一个非常重要的理由这样做。很难用可变数据获得无锁编码; 很难我相信即使是专家也在努力。我经常发现“对每个访问数据的块都采用锁定”的方法更容易实现，99％的情况下性能都很好。

我相信Microsoft的PFX团队能够正确地获得无锁编码，并且他们可以为我提供一些方法，让我可以相对轻松地使用他们的代码来编写我自己的无锁程序。我不相信自己能做到这一点。如果我需要明确使用内存屏障，这可能意味着我在努力。

Answer 2

在WriteLine之前，您需要在第二个线程中使用另一个内存屏障。 （如果您的系统提供非对称内存屏障，则在分配后执行释放屏障并在WriteLine之前执行获取屏障就足够了。）

数据大小并不重要。

Answer 3

你需要在两个地方/线程中都有一个内存屏障，当然你需要在两者之间进行某种同步，这样第二个线程的屏障就不会在第一个线程之前“运行”。

具体来说，编写线程需要一个“释放”内存屏障，而读取线程需要一个“获取”内存屏障（如果底层平台支持单独的屏障语义）。

除非您要求学术好奇或者您正在编写自己的框架，否则您应该只使用库/框架/平台中的同步对象。试图让所有这些东西都正确是很棘手的，而且它已经在提供的同步对象中完成了。

Answer 4

显然，答案是不，或者说，您无法保证任何事情。在启动打印出100字节结构的线程之前，没有什么能阻止操作系统交换写入100字节结构的线程。

当您想通过标志或其他原子值协调对数据的访问时，使用内存屏障。我不知道你到底想要做什么，所以我不能给你一些关于你应该怎么做的好的示例代码。

Answer 5

嗯，首先你不应该有一个那么大的结构。除非你非常小心如何使用结构，否则它将比使用类慢。而且，它与结构的值语义相反。

也就是说，内存屏障将保证结构被复制。优化不会在屏障上移动任何指令。

volatile关键字有点不同。它保证不会对变量的任何操作进行优化，并且它确保了内存访问的顺序。但是，对于无法以原子方式访问的数据类型，它对于线程目的来说几乎没用，因为您仍然可以读取新值的一半和旧值的一半。