現代硬體真的可以在不影響相鄰位元組的情況下儲存位元組嗎？

現代硬體的奇怪之處：沒有系統幹擾的位元組儲存

問題：

Stroustrup 聲稱現代硬體不能儲存小於單字的物件與現代處理器（例如x86）的實際情況發生衝突，現代處理器通常處理位元組大小的儲存和檢索。

Stroustrup 的預期意義：

Stroustrup 可能指的是沒有明確定義的記憶體模型的假設ISA，其中位元組儲存可能會在處理器週期內覆蓋相鄰位元組。

現代硬體實作：

但是，現代 ISA 的情況並非如此。位元組儲存指令是原子的，不會幹擾周圍的字節，無論是否使用以下方式實現：

• 高速緩存行中每個位元組的內部RMW（讀-修改-寫）週期（如在某些RISC 設計中）
• 高效的全字提交到L1d快取

異常和注意事項：

雖然現代CPU 優先考慮位元組大小的儲存效率，但可能需要考慮一些細微差別：

• 快取一致性：
  雖然快取一致性協定通常可以防止存取相鄰位元組時出現問題，但硬體IO 可能需要特殊的
• 較舊的處理器：
  早期的Alpha AXP 處理器沒有位元組載入/儲存指令，這表示此功能並非在所有架構中普遍存在。

對 C 的影響：

Stroustrup的引言強調了以下內容的重要性：

• 硬體設計中定義明確的記憶體模型
• 編譯器最佳化技術，以避免位元組的潛在陷阱儲存

結論：

現代x86 硬體和許多其他現代ISA提供高效可靠的字節存儲，反駁了 Stroustrup 的主張。然而，對於程式設計師和編譯器設計者來說，了解記憶體模型的含義以確保資料完整性和線程安全仍然至關重要。

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