c# - 指令重新排序

Question

我对 C#/.NET 中的合法指令重新排序有疑问。

让我们从这个例子开始。我们在某个类中定义了这个方法，其中 _a、_b 和 _c 是字段。

int _a;
int _b;
int _c;
void Foo()
{
   _a = 1; // Write 1
   _b = 1; // Write 2
   _c = 1; // Write 3
}

我们的调用环境看起来像这样。

//memory operations
ClassInstance.Foo();
//memory operations

我想知道当这个方法调用被内联而不是函数调用时，什么样的合法指令重新排序是可能的。更具体地说，我想知道在 Foo() 中重新排序内存操作是否/何时是合法的，而内存操作在它之外(来 self 们之前的示例，//内存操作)。

此外，函数调用(无内联)在某种意义上“产生内存障碍”。就像在函数调用之前或之后发生的内存操作一样，无法使用函数调用内的内存操作重新排序。

如果是这样，当它被编译器内联时，它是否仍然具有这种“内存屏障”行为？

Answer 1

C# Language Specification可以帮助回答这个问题。关于执行顺序的部分是这样说的:

3.10 Execution order

Execution of a C# program proceeds such that the side effects of each executing thread are preserved at critical execution points. ....The execution environment is free to change the order of execution of a C# program, subject to the following constraints:

• Data dependence is preserved within a thread of execution. That is, the value of each variable is computed as if all statements in the thread were executed in original program order.

• Initialization ordering rules are preserved (§10.5.4 and §10.5.5).

• The ordering of side effects is preserved with respect to volatile reads and writes (§10.5.3).

(我遗漏了更多内容；该规范可读性很强，所以如果您真的想深入了解细节，我建议您看一看)。

从本质上讲，规则可以被认为是“抖动可能会重新安排执行顺序，只要执行线程无法观察到差异”。但是，其他 线程可能会观察到差异。在 post by Eric Lippert on the Coverity blog ，他说:

...the CPU may as an optimization choose to [rearrange execution order] provided that doing so is not detectable by the current thread. But that fact could be observed by another thread...

因此，如果操作顺序对其他线程和当前线程都很重要，那么您需要创建一个“关键执行点”；最简单的方法可能是用锁包围语句。