Performance 英特尔x86 CPU上比较和交换（CAS）的最快方法？

我需要交换两个8x字节的内存区域，很可能使用

CMPXCHG8B

。然而，我想尽快做到这一点。其他线程将等待此操作完成。关于这一点，我有几个问题：

-仅当我使用多个处理器或多个内核时，才需要

锁

前缀吗？如果可能的话，我真的想避免使用这个

-如果等待线程希望访问的内存位于不同的缓存线中，我是否能够基于MESI协议“锁定”而不使用

lock

前缀

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我是在单处理器（多核）上运行的，但如果有差异，我最欢迎向多处理器系统解释差异。

如果您有多个处理器或多核，并且希望同步安全地访问共享变量，则无法避免锁定。（使用XCHG并不能避免锁；它只是隐藏在指令中）

按照Jester的提示，我会尝试将您的两块内存命名为“左”和“右”，并使用标志动态重命名它们，例如

    GetLeft:  if LSB(FLAG)   ; least significant bit
              Read Left
              else Read Right

及

然后，以下代码将尽快“交换”它们：

    SwapLeftAndRight: 
               LOCK INC FLAG   ; flips LSB of flag

这样就不需要互斥。（如果线程试图更新这些区域，则无论您做什么，都需要互斥锁）

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如果访问速度确实很关键，那么他关于将两个连续指针交换到左侧和右侧的提示非常好。

在本次讨论中，“处理器”==“核心”。我认为

CMPXCHG8B

在这种情况下不会对您有多大帮助，因为这只会交换寄存器和内存，而不是两个内存区域。你可以重写你的代码，这样你只需要交换两个连续的指针，或者使用互斥锁；但它们必须是连续的，CPU必须支持

cmpxchg16b

指令（该指令仅在64位代码中受支持，在早期的一些64位CPU上不受支持）。

    SwapLeftAndRight: 
               LOCK INC FLAG   ; flips LSB of flag