c++ - 与 asm volatile 相比，我们需要使用一些运行时内存围栏机制

Question

假设我们有这样一段 c++ 代码：

auto t1 = getSystemTime(); // Statement 1
foo();                     // Statement 2
auto t2 = getSystemTime(); // Statement 3

auto elapsedTime = t2 - t1;

据我了解，编译器可能会优化代码，这意味着它只有在不违反 as-if 规则的情况下才可能重新排序执行顺序。比如下面代码的执行顺序

c = a + b;
d = e + f;

可以重新排序为

d = e + f;
c = a + b;

因此，上面的代码可以重新排序如下：

auto t1 = getSystemTime(); // Statement 1
auto t2 = getSystemTime(); // Statement 3
foo();                     // Statement 2

auto elapsedTime = t2 - t1;

这会产生完全不同的结果。

在谷歌搜索这个问题后，我得到了这个：__asm__ __volatile__ ("" ::: "memory");. 如果我是对的，通过这一行，我们可以禁用编译器的优化，这样执行顺序就不会被重新排序。

如果我正确使用它，代码将如下所示：

__asm__ __volatile__ ("" ::: "memory");
auto t1 = getSystemTime(); // Statement 1
foo();                     // Statement 2
auto t2 = getSystemTime(); // Statement 3

auto elapsedTime = t2 - t1;

但是，在阅读了一些文档后，我发现这__asm__ __volatile__ ("" ::: "memory");只是编译时，而不是运行时。

现在我很困惑。如果__asm__ __volatile__ ("" ::: "memory");仅在编译时工作，是否意味着它完全没用，因为执行顺序仍然可以在运行时更改？如果是这样，是否有其他机制来禁止在运行时重新排序？或者没有任何其他机制，因此执行顺序仍然可以在运行时重新排序，但__asm__ __volatile__ ("" ::: "memory");我们可以降低重新排序的概率？

此外，我们在 C++11 中有内存顺序，内存顺序可以帮助解决这个问题吗？

标签： c++c++11compiler-optimizationmemory-barriers