Question

C / C ++原子语义仅保证通过执行释放“简单”写（无读-修改-写）操作的最后一个线程执行的内存操作（通过事前发生关系）。（在写操作和RMW操作之间存在强烈的语义区分。）

考虑

int x, y;
atomic<int> a;

线程1：

x = 1;
a.store(1,memory_order_release);

线程2：

y = 2;
if (a.load(memory_order_relaxed) == 1))
  a.store(2,memory_order_release);

然后观察a == 2意味着线程2操作（y == 2）的可见性，而不是线程1的可见性（一个人甚至无法读取x）。

据我所知，多线程的实际实现使用围栏（有时是发布存储）的概念，但没有发生在高级C / C ++概念上的事前或发布顺序；我看不到这些概念映射到哪些真正的硬件细节。

a中的值2全局可见时，真正的实现如何不能保证线程1内存操作的可见性？

换句话说，发布顺序定义有什么好处吗？为什么释放顺序不按修改顺序扩展到每个后续修改？

请特别考虑傻线程3：

if (a.load(memory_order_relaxed) == 2))
  a.store(2,memory_order_relaxed);

傻线程3可以抑制任何真实硬件上的可见性保证吗？换句话说，如果值2在全局范围内可见，那么如何使其再次在全局范围内可见会破坏任何顺序？

我真正的多处理思维模型是否正确？在某些CPU上可以部分显示一个值，但注意另一个吗？

（当然，我假设轻松写的是非疯狂的语义，因为时光倒流的写使得C / C ++的语言语义绝对是毫无意义的，不像Java这样的安全语言总是具有受限的语义。没有真正的实现可以使疯狂，非因果的宽松语义。）

Answer 1

让我们首先回答您的问题：

为什么发行顺序不按修改顺序扩展到每个后续修改？

因为这样，我们将失去一些潜在的优化。例如，考虑以下线程：

x = 1;                            // #1
a.store(1,memory_order_relaxed);  // #2

在当前规则下，编译器可以对＃1和＃2重新排序。但是，在释放序列的扩展之后，不允许编译器对这两行进行重新排序，因为另一个线程（例如线程2）可能会引入以＃2开头并以释放操作为尾的释放序列，因此有可能进行一些读取-另一个线程中的-acquire操作将与＃2同步。

您举了一个具体的示例，并声称所有实现将产生特定的结果，而语言规则并不保证该结果。这不是问题，因为语言规则旨在处理所有情况，而不仅仅是您的特定示例。当然，可以改进语言规则，以保证特定示例的预期结果，但这不是一件容易的事。至少如上所述，仅仅扩展发布序列的定义是不可接受的解决方案。