对于c#中的易失性字段，实际保证的是什么？

Question

我对. NET/C#的留档感到困惑，关于易失性关键字vs系统。线程。线程。VolatileRead/VolatileWrit和系统。线程。易失性。读/写。我试图了解易失性字段的确切保证以及这些方法到底在做什么。

我认为volatile提供了发布/获取语义，但它提供了线程的文档。VolatileRead让我怀疑自己的理解是否正确。

这是volatile的语言参考：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/keywords/volatile

添加volatile修饰符可以确保所有线程都能观察到任何其他线程按照执行顺序执行的volatile写入。无法保证从所有执行线程中看到的易失性写入的单一总顺序。

到目前为止是有道理的。这是语言规范：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/language-specification/classes#volatile-字段

对于易失性字段，此类重新排序优化受到限制：

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。

这些限制确保所有线程都将按照它们执行的顺序观察任何其他线程执行的易失性写入。符合要求的实现不需要提供从所有执行线程看到的易失性写入的单一总顺序。

同样，这看起来像volatile提供了发布/获取语义。

然后我看了看Thread的留档。https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.thread.volatileread?view=netframework-4.8#System_Threading_Thread_VolatileRead_System_Int64__

读取字段的值。该值是计算机中任何处理器写入的最新值，无论处理器的数量或处理器缓存的状态如何。。。在多处理器系统上，volatieread获取任何处理器写入内存位置的最新值。这可能需要刷新处理器缓存。

用于Thread。VolatileWrite：

立即将值写入字段，以便计算机中的所有处理器都可以看到该值。

这看起来比单独的存储/加载界限（释放/获取）更严格，特别是关于刷新处理器缓存的部分，也就是说，比volatile更严格的保证。但同样的文件说：

在C#中，对字段使用volatile修饰符可以保证对该字段的所有访问都使用VolatileRead或VolatileWrite

所以我的问题是-对于存储缓冲区而言，volatile字段的保证是什么-只需释放/获取，或者使用更强的线程。VolatileRead/Write担保？还是我对volatile读/写的理解有误，这些都与volatile相同？

Answer 1

1. 系统之间没有区别。穿线。线VolatileRead/VolatileWrite和系统。穿线。不稳定的读/写-这些都是相同的辅助方法，在读或写之前模拟完整的内存屏障（不需要MFENCE指令）。以下是内部实施：

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

volatile变量在内存模型较弱的过时IA处理器体系结构（Itanium）上使用（-ed）获取/释放语义。

对于最流行的x86体系结构，volatile修饰符可以避免编译器优化，还可以使用前缀为lock的指令来保证一致性。

总而言之，编译器可能会使用各种技巧来遵守C#内存模型，其中规定：