除volatile外，不添加类型限定符如何确保读取内存最新值

首先澄清一个常见认知偏差：你提到的"值被缓存"实际分为两个独立层面：一是编译器优化时将变量暂存在寄存器、省略重复加载内存的操作；二是CPU硬件层面的私有缓存、指令乱序执行导致的多核间值不可见。volatile本身只能约束编译器不做寄存器缓存、不随意重排该变量相关的读写指令，并不保证多核场景下的硬件层面可见性，以下方案不需要修改原变量的类型限定符即可生效：

• 插入编译器级内存屏障
  这类屏障不会生成额外的CPU执行指令，仅给编译器传递优化约束：屏障前后的内存访问指令不得交叉重排，屏障前加载到寄存器的变量值不允许跨屏障复用。GCC/Clang环境下可使用内联汇编asm volatile("" ::: "memory")实现，MSVC环境下可使用_ReadBarrier()、_WriteBarrier()内置函数实现。插入屏障后，后续读取目标变量时，编译器一定会生成新的内存加载指令，不会复用之前寄存器中暂存的旧值。
• 调用标准原子操作接口读取
  不管是C11标准的atomic_load、C++标准的std::atomic_load，还是操作系统提供的原子交互接口（比如Windows的Interlocked*系列、POSIX的atomic_*系列），哪怕传入的目标变量本身没有加volatile或者原子类型限定，只要通过原子接口执行读取，编译器和CPU都会共同保证读取到当前内存域下的最新值，同时支持自定义内存序约束，多核场景下的可靠性远高于单纯使用volatile。
• 利用不可追踪副作用的函数边界触发重载
  编译器做优化时，如果无法确认一个外部函数的全部副作用（比如函数定义在其他编译单元、未开启LTO全程序优化，或者函数本身存在修改全局内存的可能），会默认所有全局可寻址的变量值都可能在函数调用过程中被修改，之前缓存到寄存器中的变量值全部失效，函数返回后再读取目标变量时会重新从内存加载。
• 搭配CPU内存屏障与缓存刷新指令
  针对多核硬件缓存导致的可见性问题，不需要修改原变量属性，只要在读取目标值前执行对应CPU架构的内存屏障指令（比如x86架构的mfence、ARM架构的dmb ish），必要时配合缓存刷新指令，就能保证当前CPU核心可以观测到其他核心写入的最新值。

注意：不要试图靠插入无意义的空循环、冗余局部变量赋值这类操作绕开优化，O2及以上优化级别下编译器会直接识别并删除这类无效代码，完全无法达到强制读取内存的效果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者John Friendson