As-If-Serial 理解

as-if-serial语义的意思指：

　　不管怎么重排序（编译器和处理器为了提高并行度），（单线程）程序的执行结果不能被改变。编译器，runtime 和处理器都必须遵守as-if-serial语义。为了遵守as-if-serial语义，编译器和处理器不会对存在数据依赖关系的操作做重排序，因为这种重排序会改变执行结果。但是，如果操作之间不存在数据依赖关系，

　　这些操作可能被编译器和处理器重排序。为了具体说明，请看下面计算圆面积的代码示例：

　　double pi  = 3.14;    //A

　　double r   = 1.0;     //B

　　double area = pi * r * r; //C

　　上面三个操作的数据依赖关系如下图所示：

　　

 

　　如上图所示，A和C之间存在数据依赖关系，同时B和C之间也存在数据依赖关系。因此在最终执行的指令序列中，C不能被重排序到A和B的前面（C排到 A和B的前面，程序的结果将会被改变）。

　　但A和B之间没有数据依赖关系，编译器和处理器可以重排序A和B之间的执行顺序。下图是该程序的两种执行顺序：

　　

 

 

　　as-if-serial语义把单线程程序保护了起来，遵守as-if-serial语义的编译器，runtime 和处理器共同为编写单线程程序的程序员创建了一个幻觉：单线程程序是按程序的顺序来执行的。as-if-serial语义使单线程程序员无需担心重排序会 干扰他们，也无需担心内存可见性问题。