Visual c++ VS2012 C++；为条件移动（cmov）生成可疑代码

我有一个环形缓冲区，由一个生产者写入，N个消费者读取。由于它是一个环形缓冲区，所以生产者写入的索引可以小于消费者当前的最小索引。生产者和消费者的位置由他们自己的

光标跟踪

class Cursor
{
public:
    inline int64_t Get() const { return iValue; }
    inline void Set(int64_4 aNewValue)
    {
        ::InterlockedExchange64(&iValue, aNewValue);
    }

private:
    int64_t iValue;
};

//
// Returns the ringbuffer position of the furthest-behind Consumer
//
int64_t GetMinimum(const std::vector<Cursor*>& aCursors, int64_t aMinimum = INT64_MAX)
{
    for (auto c : aCursors)
    {
        int64_t next = c->Get();
        if (next < aMinimum)
        {
            aMinimum = next;
        } 
    }

    return aMinimum;
}

我看不出编译器如何认为读取
c->Get（）
的值是可以的，将其与
aMinimum
进行比较，然后有条件地将
c->Get（）
的重读值移动到
aMinimum
。在我看来，这个值可能在
cmp
和
cmovl
指令之间发生了变化。如果我是正确的，那么以下场景是可能的：


aminum
当前设置为2

c->Get（）
返回1

完成
cmp
，并设置
小于
标志

另一个线程将当前
c
保存的值更新为3

cmovl
将
最小值设置为3

生产者看到3并覆盖ringbuffer位置2的数据，即使它尚未被处理


我看了太久了吗？不应该是这样的吗

mov rbx, QWORD PTR [r8+56]
cmp rbx, rax 
cmovl rax, rbx 

在访问
iValue
时，您没有使用原子或任何类型的线程间排序操作（在另一个线程上修改
iValue
的内容可能也是如此，但我们会看到这并不重要），因此编译器可以自由地假设它在两个汇编代码行之间保持不变。如果另一个线程修改了
iValue
，则表示行为未定义

如果您的代码是线程安全的，那么您需要使用原子、锁或一些排序操作

C++11标准在第1.10节“多线程执行和数据竞争”中对此进行了形式化描述，这并不是特别轻松的阅读。我认为与此示例相关的部分包括：

第10段：

如果满足以下条件，则评估A在评估B之前排序依赖关系


A对原子对象M执行释放操作，而在另一个线程中，B对M执行消耗操作，并读取由A开头的释放序列中的任何副作用写入的值，或
对于某些计算X，依赖项在X之前排序，X将依赖项带到B

如果我们说求值A对应于
Cursor:：Get（）
函数，而求值B对应于修改
iValue
的一些看不见的代码。求值A（
Cursor:：Get（）
）不在原子对象上执行任何操作，也不在任何其他操作之前排序依赖项（因此这里不涉及“X”）

如果我们说求值A对应于修改
iValue
的代码，B对应于
Cursor:：Get（）
，则可以得出相同的结论。因此，在
Cursor:：Get（）
和
iValue
的修饰符之间不存在“依赖关系排序在前”的关系

因此，
Cursor:：Get（）
在任何可能修改的
iValue
之前，都不会对依赖项进行排序

第11段：

如果


A与B同步，或
A依赖项排序在B之前，或
对于某些评估X

A与X同步，X在B之前排序，或
A在X之前排序，X内部线程在B之前排序，或
一个内部线程发生在X之前，X个内部线程发生在B之前


同样，这些条件都不满足，所以之前没有线程间的情况发生

第12段

评估A发生在评估B之前，如果：


A在B之前排序，或
一个内部线程发生在B之前

我们已经证明了两个操作“线程间发生在”另一个之前。术语“sequenced before”在1.9/13“Program execution”中定义为仅适用于单个线程上发生的求值（“sequenced before”是C++11对旧“sequence point”术语的替换）。因为我们讨论的是单独线程上的操作，所以A不能在B之前排序

因此在这一点上，我们发现
Cursor:：Get（）
不会在另一个线程上发生的
iValue
修改之前发生（反之亦然）。最后，我们在第21段中得出这一点的底线：

如果一个程序在不同的线程中包含两个冲突的操作，则该程序的执行包含一个数据竞争，其中至少一个操作不是原子的，并且两个操作都不在另一个线程之前发生。任何这样的数据竞争都会导致未定义的行为

因此，如果要在一个线程上使用
Cursor:：Get（）
，在另一个线程上使用修改
iValue
的内容，则需要使用原子或其他排序操作（互斥或类似操作）来避免未定义的行为

请注意，根据标准，
volatile
不足以提供线程之间的排序。微软的编译器可能会为
volatile
提供一些额外的承诺，以支持定义良好的线程间行为，但这种支持是可配置的，因此我的建议是避免依赖
volatile
来生成新代码。以下是MSDN对此（）的一些看法：

符合ISO标准

<>如果您熟悉C++的易失性关键字，或者熟悉VisualC++的早期版本中的易失性行为，请注意C++ 11 ISO标准Valy关键字不同，并且在指定/ISRONT:ISO编译器选项时在VisualStudio中得到支持。（对于ARM，默认情况下会指定它）。易变的钥匙虫
mov rbx, QWORD PTR [r8+56]
cmp rbx, rax 
cmovl rax, rbx