如何理解获取和释放语义？

Question

我从MSDN中找到了三个函数,如下:

1.InterlockedDecrement().

2.InterlockedDecrementAcquire().

3.InterlockedDecrementRelease().

我知道那些函数用于将值减少为原子操作,但我不知道这三个函数之间的区别

Answer 1

(嗯......但不要问我到底是什么意思)

我会捅那个.

需要记住的是,编译器或CPU本身可能会重新排序内存读取和写入,如果它们看起来不相互处理.

这很有用,例如,如果你有一些代码可能正在更新结构:

if ( playerMoved ) {
  playerPos.X += dx;
  playerPos.Y += dy; 

  // Keep the player above the world's surface.
  if ( playerPos.Z + dz > 0 ) {
     playerPos.Z += dz;
  }
  else {
     playerPos.Z = 0;
  }
}

上述大多数语句可能会被重新排序,因为它们之间没有数据依赖关系,实际上,超标量CPU可能会同时执行大多数语句,或者可能会更快地开始处理Z部分,因为它不会影响X或Y,但可能需要更长时间.

这是问题所在 - 让我们说你正在尝试无锁编程.你想要执行一大堆内存写入,也许,填写一个共享队列.你终于写下了一面旗帜,表明你已经完成了.

好吧,由于该标志似乎与正在完成的其余工作无关,编译器和CPU可能会对这些指令重新排序,现在您可以在实际提交其余部分之前设置"完成"标志.结构到内存,现在你的"无锁"队列不起作用.

这就是Acquire和Release排序语义发挥作用的地方.我通过使用Acquire语义设置一个标志左右来设置我正在做的工作,并且CPU保证我在该指令之后播放的任何记忆游戏实际上都低于该指令.我设置我已经完成了设置一个标志左右的Release语义,并且CPU保证我在发布之前所做的任何记忆游戏实际上都在发布之前.

通常,人们会使用显式锁 - 互斥锁,信号量等来做到这一点,其中CPU已经知道它必须注意内存排序.尝试创建"无锁"数据结构的关键是提供线程安全的数据结构(对于某些线程安全的含义),它们不使用显式锁(因为它们非常慢).

在不支持获取/发布排序语义的CPU或编译器上可以创建无锁数据结构,但它通常意味着使用一些较慢的内存排序语义.例如,您可以发出一个完整的内存屏障 - 在此指令之前必须实际提交的所有内容都必须在此指令之前提交,并且此指令之后的所有内容必须在此指令之后实际提交.但这可能意味着我等待早期在指令流(可能是函数调用序言)中的一堆实际上无关的内存写入与我试图实现的内存安全无关.

Acquire说"只关心我后面的东西".发布说"只担心我面前的事情".将两者结合起来是一个完整的记忆障碍.