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c++ - 是否会在其他线程中始终以相同顺序看到对不同线程中不同位置的两次原子写操作？

coder 2024-02-13 原文

与我的previous问题类似，请考虑以下代码

-- Initially --
std::atomic<int> x{0};
std::atomic<int> y{0};

-- Thread 1 --
x.store(1, std::memory_order_release);

-- Thread 2 --
y.store(2, std::memory_order_release);

-- Thread 3 --
int r1 = x.load(std::memory_order_acquire);   // x first
int r2 = y.load(std::memory_order_acquire);

-- Thread 4 --
int r3 = y.load(std::memory_order_acquire);   // y first
int r4 = x.load(std::memory_order_acquire);

在这种情况下，在C++ 11内存模型下，奇怪的结果r1==1, r2==0和r3==2, r4==0是否可能？如果我将所有std::memory_order_acq_rel替换为std::memory_order_relaxed怎么办？

在x86上，这样的结果似乎是被禁止的，请参阅this SO question，但我一般是在询问C++ 11内存模型。

奖励问题:

我们都同意，对于std::memory_order_seq_cst，C++ 11中将不允许出现怪异的结果。现在，赫伯·萨特(Herb Sutter)在他着名的 atomic<> -weapons talk @ 42:30中说，std::memory_order_seq_cst就像std::memory_order_acq_rel ，但是 std::memory_order_acquire-负载在std::memory_order_release-写之前可能不会移动。我看不到上面示例中的此附加约束如何防止出现奇怪的结果。谁能解释？

最佳答案

问题中的update1代码(在线程4中交换了x和y的负载)实际上测试了所有线程是否同意全局存储顺序。

在C++ 11内存模型下，结果r1==1, r2==0, r3==2, r4==0是允许的，并且实际上可以在POWER上观察到。

在x86上，这种结果是不可能的，因为在那里“其他处理器以一致的顺序看到存储”。在顺序一致执行中也不允许此结果。

脚注1 :这个问题最初是让两个读者先阅读x然后阅读y的。的顺序一致的执行为:

-- Initially --
std::atomic<int> x{0};
std::atomic<int> y{0};

-- Thread 4 --
int r3 = x.load(std::memory_order_acquire);

-- Thread 1 --
x.store(1, std::memory_order_release);

-- Thread 3 --
int r1 = x.load(std::memory_order_acquire);
int r2 = y.load(std::memory_order_acquire);

-- Thread 2 --
y.store(2, std::memory_order_release);

-- Thread 4 --
int r4 = y.load(std::memory_order_acquire);

结果为r1==1, r2==0, r3==0, r4==2。因此，这绝对不是怪异的结果。

为了说每个读者看到的商店顺序不同，我们需要他们以相反的顺序阅读，以排除最后一个商店只是被延迟了。

关于c++ - 是否会在其他线程中始终以相同顺序看到对不同线程中不同位置的两次原子写操作？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/27807118/

amp43codememoryorderc++c++11concurrencymemory-modelstdatomic

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