关于指令重排

什么是指令重排

计算机在执行程序时，为了提高性能，编译器和处理器一般会进行指令重排;
1.单线程环境下指令重排后可以保证与顺序执行指令的结果一致(就是不进行指令重排的情况)

//原来的执行顺序
a=1;
b=0;
//进行指令重排后执行
b=0;
a=1;

2.多线程环境下，多个线程交替执行，由于编译器会进行指令重排，结果无法预测。

指令重排的作用
一段代码并不是由单条指令就可以执行完毕的，而是通过流水线技术来执行多条指令。
流水线技术是一种将指令分解为多步，并让不同指令的各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理,这样就提高了指令的执行速度
简单来说就是通过指令重排,可以使用流水线技术实现指令的细分，然后实现几条指令的并行处理，从而提高速度

volatile是怎么禁止指令重排的?

这就涉及到一个概念内存屏障（内存栅栏）,它是一个cpu指令,有两个作用:
保证某些特定操作的执行顺序
保证某些变量的内存可见性(实现了volatile保证可见性)
编译器和处理器都可以进行指令重排，那么如果我们在程序中插入一条Memery Barrier(内存屏障),那么就会告诉编译器和cpu不能对这条指令进行重排，也就是说通过插入内存屏障，使屏障前后的指令不会进行重排优化,内存屏障还可以强制刷出cpu的缓存，因此cpu上的线程都能读到这些数据的最新版本。
简单来说就是插入内存屏障后告诉cpu和编译器,这个内存屏障前后的指令你不要给我进行重排序
内存屏障分为四种：
StoreStore屏障、StoreLoad屏障、LoadLoad屏障、LoadStore屏障。
Load相当于读屏障
Store相当于写屏障