c++ - 什么是 C++11 原子 API 等同于 `` `__asm__ volatile ("":::: "memory")`` `

Question

一个代码库有一个 COMPILER_BARRIER宏定义为 __asm__ volatile("" ::: "memory") .宏的目的是防止编译器跨屏障重新排序读写。请注意，这显然是编译器屏障，不是处理器级内存屏障。

事实上，这是相当可移植的，因为在 AssemblerTemplate 中没有实际的汇编指令，只有 volatile和 memory破坏。因此，只要编译器支持 GCC 的 Extended Asm 语法，它就应该可以正常工作。不过，我很好奇如果可能的话，在 C++11 原子 API 中表达这一点的正确方法是什么。

以下似乎是正确的想法:atomic_signal_fence(memory_order_acq_rel); .

我的推理是:

• 属于 <atomic> API，仅 atomic_signal_fence和 atomic_thread_fence不需要用于操作的内存地址。
• atomic_thread_fence影响内存排序，我们不需要编译器屏障。
• memory Extended Asm 版本中的 clobber 不区分读和写，所以看起来我们需要获取和释放语义，所以 memory_order_acq_rel似乎至少是必需的。
• memory_order_seq_cst似乎没有必要，因为我们不需要跨线程的总顺序 - 我们只对当前线程内的指令排序感兴趣。

是否可以表达等同于__asm__ volatile("" ::: "memory")与 C++11 原子 API 完全兼容？如果是这样，是 atomic_signal_fence使用正确的 API？如果是这样，什么内存顺序参数在这里是合适的/需要的？

或者，我是不是陷入困境，有更好的方法来解决这个问题？

Answer 1

__asm__ volatile(""::::"memory") 甚至不是一个完整的编译器障碍；它只强制将加载/存储排序到其地址可能被 asm block 访问的对象，这将不包括编译器可以跟踪地址不泄漏的局部变量。例如，memset(password, 0, len); 后跟 __asm__ volatile(""::::"memory"); 可能无法将所使用的内存实际归零密码[]。

这可以通过将此类对象的地址作为输入传递给 asm block 来解决，但我没有看到与 atomic_signal_fence 有任何完美的等价物。您可能做的最接近的事情是将对象的地址存储到外部链接 volatile 指针对象中(小心制作指针，而不是指向类型，volatile-qualified)，然后 atomic_signal_fence 将不得不假设它可以从信号处理程序访问。