c++ - GNU C 内联汇编中的输入操作数 `"m"(var )` and Output Operand ` "=m"(var)` ？不使用任何指令作为屏障？

Question

我想知道 asm 中的输入操作数 "m"(var) 和输出操作数 "=m"(var) 的作用:

asm volatile("" : "=m"(blk) : :);
asm volatile("" : : "m"(write_idx), "m"(blk) :);

我遇到了上面的两行 here ，在 SPMC 队列中。

副作用是什么？上面的行没有 asm 指令，因此我相信作者试图利用一些明确定义的副作用(例如，如果满足以下条件，则刷新寄存器保存的 write_idx 和 blk 的值:他们在第二行？)

Answer 1

asm volatile("" : "=m"(blk) : :);

在这条语句之后，编译器认为一些随机汇编代码已写入blk。当给出输出操作数时，编译器假定 blk 的先前值无关紧要，并且可以丢弃为 blk 赋值的代码，而在此语句之前没有人读取过该值。它还必须假设 blk 现在保存一些其他值并从内存中读回该值，而不是例如来自寄存器中的拷贝。

很快，这看起来像是试图强制编译器将blk视为是从编译器未知的源分配的。这通常可以通过将 blk 限定为 volatile 来更好地实现。

请注意，由于 asm 语句被限定为 volatile，因此该语句还意味着对编译器的排序要求，以防止某些代码重新排列。

类似的代码(尽管没有 volatile )也可用于告诉编译器您希望对象采用未指定的值作为优化。不过我建议不要使用这种伎俩。

asm volatile("" : : "m"(write_idx), "m"(blk) :);

编译器假定此语句从变量 write_idx 和 blk 读取。因此，它必须先将这些变量的当前内容具体化到内存中，然后才能执行该语句。这看起来像是内存屏障的粗略近似，但实际上并没有像预期的那样影响内存屏障。

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除此之外，您所显示的代码肯定是有缺陷的:除非另有说明，否则 C++ 对象可能不会在没有同步的情况下同时修改。但是，此代码无法进行此类同步，因为它不包含任何用于同步的类型(例如 std::atomic )或设施(例如互斥体)的 header 。

在没有详细阅读代码的情况下，我认为作者只是使用普通对象进行同步，认为并发突变是明确定义的。观察到事实并非如此，作者可能认为应该归咎于编译器，并添加这些 asm 语句作为拼凑，使其生成似乎可以工作的代码。然而，这是不正确的，尽管它似乎可以在具有足够严格的内存模型(例如 x86)和足够愚蠢的编译器的体系结构上工作，或者纯粹是运气。

不要这样编程。请改用原子或高级同步设施。