为什么C#volatile不保护写-读重新排序？

Question

根据这本在线书籍，C#中的易失性关键字不能防止重排序写操作后跟读操作。它给出了这个例子，其中a和b最终都可以设置为0，尽管x和y是易失性：

class IfYouThinkYouUnderstandVolatile
{
  volatile int x, y;
 
  void Test1()        // Executed on one thread
  {
    x = 1;            // Volatile write (release-fence)
    int a = y;        // Volatile read (acquire-fence)
    ...
  }
 
  void Test2()        // Executed on another thread
  {
    y = 1;            // Volatile write (release-fence)
    int b = x;        // Volatile read (acquire-fence)
    ...
  }
}

这似乎符合10.5.3中的规范：

对易失性字段的读取称为易失性读取。易失性读取具有“获取语义”；也就是说，在指令序列中，它保证发生在对内存的任何引用之前，而对内存的任何引用发生在它之后。

对易失性字段的写入称为易失性写入。易失性写入具有“释放语义”；也就是说，它保证在指令序列中写入指令之前的任何内存引用之后发生。

这是什么原因？是否有一个我们不介意重新排序写读操作的用例？

Answer 1

也许来不及回答。。。但我环顾四周，看到了这个。Volatile read实际上是对类似以下方法的调用：

public static int VolatileRead(ref int address)
{
    int num = address;
    Thread.MemoryBarrier();
    return num;
}

易失性写入如下：

public static int VolatileWrite(ref int address, int value)
{
    Thread.MemoryBarrier();
    adrdress = value;
}

指令MemoryBarrier（） 是阻止重新排序的代码<代码>MemoryBarrier（） 确保前指令在后指令之前执行。当VW之后是VR时，您将拥有：

Thread.MemoryBarrier();
adrdress = value; //this line may be reordered with the one bellow
int num = address;//this line may be reordered with the one above
Thread.MemoryBarrier();
return num;

Answer 2

在x86/x64 arch上，使用易失性读取防止易失性写入将非常昂贵。这是因为名为存储缓冲区的写优化。Java就是这样做的，Java中的易失性写操作实际上是CPU指令级的完全内存屏障。

Answer 3

Volatile不保证独立易失性变量的读写不会被重新排序，它只保证读取得到最新的值（非缓存）。（保证对单个变量的读写保持顺序）

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/x13ttww7（v=vs.71）。aspx

系统总是在请求的点读取易失性对象的当前值，即使之前的指令要求来自同一对象的值。此外，对象的值在赋值时立即写入。

volatile修饰符通常用于由多个线程访问的字段，而不使用lock语句来序列化访问。使用volatile修饰符可以确保一个线程检索另一个线程写入的最新值。

每当您有多个依赖操作时，就需要使用其他一些同步机制。通常使用锁，这是最简单的方法，仅在滥用或极端情况下会造成性能瓶颈。