C ++ 11保证在哪个STORE_ORDER和LOAD_ORDER中确保这段代码在有限的时间内运行？
std::atomic<bool> a{false};
std::thread t{[&]{
while(!a.load(LOAD_ORDER));
}};
a.store(true, STORE_ORDER);
t.join();
我看到了两个问题：
在我看来，使用release和aquire，允许编译器和cpu在join之前对我的store进行重新排序（假设它的行为像加载一样）。 ，这当然可以解决这个问题。
即使使用memory_order_seq_cst，也不确定是否禁止这种重新排序，因为我不知道join()是否实际上进行了任何装载或存储。
如果我正确理解了this question about memory_order_relaxed，则不能保证带有memory_order_relaxed的存储在有限的时间内对其他线程可见。其他订单是否有这样的保证？
我了解std::atomic与原子性和内存顺序有关，而不与可见性有关。但是我不知道c ++ 11中的任何其他工具可以在这里为我提供帮助。我是否需要使用特定于平台的工具在这里获得正确性保证？如果可以，那是哪个？
要进一步迈出这一步-如果我有局限性，也对速度有所承诺会很好。我认为C ++标准没有做出任何这样的承诺。但是，是否有任何编译器或特定于x86的方法来保证该存储将很快对另一个线程可见？
总结：我正在寻找一种方法来快速停止实际上保证具有此属性的工作线程。理想情况下，这将与平台无关。但是，如果我们不能拥有它，至少它在x86中存在吗？
答案 0 :(得分：1)
经过更多搜索，我发现了一个与我的能见度部分相同的问题，得到a clear answer：确实没有没有这样的保证 –仅存在以下要求： “实施应使原子存储在合理的时间内对原子负载可见” 。该标准并没有定义应指的是什么，但是我将假设其正常含义，因此这将是非约束性的。还不清楚“合理”的含义，但我认为它显然排除了“无限”。
这并不能完全回答有关内存排序的问题。但是，如果在join()之后下达存储命令（这可能会永远阻塞），则该存储将永远不会对其他线程可见-这将不是“合理的时间”。
因此，尽管标准不要求问题中的代码有效，但它至少表明它应该有效。作为奖励，它实际上说，它不仅应该是有限的时间，而且还应该有点快（或者说是合理的）。
这留了我关于平台特定解决方案的部分问题：是否存在特定于x86的方式来编写所请求的算法，因此实际上可以保证它是正确的？
答案 1 :(得分：0)
是否存在特定于x86的方法来编写所请求的算法，因此实际上可以保证它是正确的？
使用不会损坏的编译器，以确保将thread.join()正确地视为可以读取或写入任何内存的“黑匣子”函数。
因此，编译器将必须确保内存“在线程完成阻塞之前”与C ++抽象机 同步。即，在编译时对存储进行重新排序可能会违反as-if规则，因此除非编译器可以证明不会这样做，否则编译器一定不能这样做（例如，对地址不能逃逸该函数的局部变量），此处不是这种情况，因此存储必须在call join之前甚至在mo_relaxed的x86 asm中也会发生。
（或者在一个假设的实现中，可以完全内联的join至少会具有像GNU C asm("":::"memory")或atomic_thread_fence()这样的编译时内存屏障。直到acq_rel都不需要在x86上使用asm指令，只需阻止编译时重新排序即可。）
x86 CPU内核通过一致的缓存共享一致的内存视图。（MESI协议或等效协议）。一旦存储从存储缓冲区提交到L1d高速缓存，其他任何核都将无法读取“陈旧”的值。在现代的x86 IIRC（当两个线程已经在不同的物理内核上运行时），内核间延迟通常为40到100纳秒。
请参见Is mov + mfence safe on NUMA?和When to use volatile with multi threading?进一步说明 asm如何无法在实际CPU（包括非x86）上无限期地看到过时的值。因此，编译时的程序顺序时间足够了。
同样的道理也适用于其他所有可以使用std::thread进行C ++实现的真实CPU。 （有些 一些异构的片上系统CPU在微控制器和DSP之间具有独立的一致性域，但是高质量的C ++实现std::thread不会在非一致性内核上启动线程。< / p>
或者，如果某个实现确实在没有一致性缓存的内核上运行，则其std::atomic将不得不在原子放松的存储之后刷新缓存行。也许在原子松弛之前。或在发布存储之前，在整个缓存中同步/写回所有脏数据。因此，在非一致性/显式一致性系统之上实现C ++的内存模型，效率极低。它必须具有足够的连贯性，以使原子RMW能够按所描述的那样工作（释放序列等，并且在任何时候都只有一个“实时”副本的原子计数器）。
这就是为什么您不会构建这样的C ++实现的原因。您可能允许在属于不同一致性域（ARM非“内部可共享”）的其他内核上启动内容，但不允许通过std :: thread进行，因为如果您不想让用户知道这些含义，它们之间共享变量的工作理智。