并发互锁和读取是否需要内存屏障或锁定?

时间:2012-03-23 05:29:31

标签: c# multithreading thread-safety shared-memory memory-barriers

这是一个简单的问题,但在阅读Why do I need a memory barrier?后,我对此感到非常困惑。

在下面的示例中,假设不同的线程重复调用Increment和Counter:

class Foo{
    int _counter=0;
    public int Counter 
    {
        get { return _counter; }
    }

    public void Increment()
    {
        Interlocked.Increment(ref _counter);
    }
}

很抱歉,如果我误解了Why do I need a memory barrier?,但似乎这表明上述课程在阅读_counter的值时可能没有提供新鲜度保证。重复访问Counter属性的线程是否会永远停留在旧值Counter上(因为它缓存在寄存器中)?

是否需要return _counter;之前的内存屏障或锁定?

1 个答案:

答案 0 :(得分:7)

  

在返回_counter之前是内存屏障还是锁定;必要?

是的,绝对的。请考虑以下代码。

while (foo.Counter == 0)
{
  // Do something
}

问题是如果循环内的内容足够简单,那么C#编译器,JIT编译器或硬件将以这种方式优化代码。

int register = foo._counter;
while (register == 0)
{
  // Do something
}

甚至是这个。

if (foo._counter == 0)
{
  START: 
  // Do something
  goto START;
}

请注意,我使用_counter代替Counter来暗示该属性可能会被内联。然后,更重要的是,JIT编译器可以“解除”循环外部_counter的读取,以便只读取一次。

内存障碍本身并不提供新鲜度保证。他们所做的是阻止某些软件或硬件优化,这些优化会重新排序对内存的读写操作。 新鲜度保证确实更具副作用。

所以要包装你的Counter属性应该是这样的。

public int Counter 
{
    get { return Interlocked.CompareExchange(ref _counter, 0, 0); }
}
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