As-If-Serial 理解

as-if-serial語義的意思指：

　　無論怎麼重排序（編譯器和處理器爲了提升並行度），（單線程）程序的執行結果不能被改變。編譯器，runtime 和處理器都必須遵照as-if-serial語義。爲了遵照as-if-serial語義，編譯器和處理器不會對存在數據依賴關係的操做作重排序，由於這種重排序會改變執行結果。可是，若是操做之間不存在數據依賴關係，

　　這些操做可能被編譯器和處理器重排序。爲了具體說明，請看下面計算圓面積的代碼示例：

　　double pi  = 3.14;    //A

　　double r   = 1.0;     //B

　　double area = pi * r * r; //C

　　上面三個操做的數據依賴關係以下圖所示：

　　

 

　　如上圖所示，A和C之間存在數據依賴關係，同時B和C之間也存在數據依賴關係。所以在最終執行的指令序列中，C不能被重排序到A和B的前面（C排到 A和B的前面，程序的結果將會被改變）。

　　但A和B之間沒有數據依賴關係，編譯器和處理器能夠重排序A和B之間的執行順序。下圖是該程序的兩種執行順序：

　　

 

 

　　as-if-serial語義把單線程程序保護了起來，遵照as-if-serial語義的編譯器，runtime 和處理器共同爲編寫單線程程序的程序員建立了一個幻覺：單線程程序是按程序的順序來執行的。as-if-serial語義使單線程程序員無需擔憂重排序會 干擾他們，也無需擔憂內存可見性問題。