多线程代码中的内存屏障函数以及何时使用它们
简介
多线程中编程时，确保多个线程之间的数据一致性和连贯性至关重要。 Intel 提供了内部函数，例如 _mm_sfence()、_mm_lfence() 和 _mm_mfence()，来建立内存屏障并控制内存排序。了解何时使用这些函数对于有效和高效的代码优化至关重要。
_mm_sfence()/NT Stores
_mm_sfence() 通常与非结合使用时间（NT）存储。 NT 存储是弱顺序的，这意味着它们仅保证数据将刷新到内存，但不一定按特定顺序。如果需要确保 NT 存储对其他线程全局可见，则必须在 NT 存储之后发出 _mm_sfence() 指令。
_mm_lfence()
_mm_lfence() 指令充当负载栅栏，防止在前面的负载退出之前执行后续负载。然而，在 x86 CPU 上，通常不需要使用 _mm_lfence()，因为硬件可确保加载顺序而没有显式障碍。
_mm_mfence()
_mm_mfence() 是最全面的内存屏障并建立顺序一致性。它保证在执行任何后续内存操作之前，所有先前的加载和存储都变得全局可见。 _mm_mfence() 主要在特定场景中有用，例如滚动您自己的 C11/C 11 std::atomic 实现或控制存储到持久内存的数据顺序。
C 11 std:: atomic
在大多数情况下，建议使用 C 11 std::atomic 而不是手动实现内存屏障。 C 11 std::atomic 提供了高级函数，无需显式汇编代码即可确保内存排序和一致性。
NT 存储和性能
这很重要请注意，NT 存储是针对特定用例而设计的，可能会影响性能。存储操作通常不会影响可见的执行速度，因为它们会在 CPU 中进行缓冲。然而，在数据一致性和顺序至关重要的情况下，NT 存储与 _mm_sfence() 结合使用，可以确保正确的程序行为。
NT 存储和获取/释放语义
使用 NT 存储时，_mm_sfence() 提供释放语义，确保其他线程中的后续操作只有在 NT 存储之后才可见。类似地，如果消费者线程采用获取语义方法（例如，memory_order_acquire），则 _mm_sfence() 确保在访问所获取的数据之前所有先前的 NT 存储都变得全局可见。
屏障和乱序执行
内存屏障，包括 _mm_sfence()、_mm_lfence() 和 _mm_mfence()，可能会影响现代的乱序执行CPU。这些 CPU 尝试并行执行指令以提高效率。然而，当遇到内存障碍时，CPU 必须确保所有先前的内存操作都已完成，然后才能允许后续操作继续进行，这可能会降低乱序执行带来的性能增益。
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