c++ - load-acquire 应该立即看到 store-release 吗？

Question

假设我们有一个简单的变量(std::atomic<int> var)和 2 个线程 T1和 T2我们有以下代码 T1 :

...
var.store(2, mem_order);
...

和T2

...
var.load(mem_order)
...

我们还假设 T2 (load) 执行时间比 T1 晚 123ns (按照 C++ 标准的修改顺序) (店铺)。我对这种情况的理解如下(针对不同的内存顺序):

1. memory_order_seq_cst - T2 load 有义务加载2 .如此有效，它必须加载最新值(就像 RMW 操作的情况一样)
2. memory_order_acquire/memory_order_release/memory_order_relaxed - T2没有义务加载 2但可以加载任何具有唯一限制的旧值:该值不应早于该线程最新加载的值。所以，例如 var.load返回 0 .

我的理解正确吗？

更新 1:

如果我的推理有误，请提供证明它的 C++ 标准文本。不仅仅是一些架构可能如何工作的理论推理。

Answer 1

Am I right with my understanding?

没有。您误解了内存顺序。

let's assume that T2(load) executes 123ns later than T1(store)...

在这种情况下，T2 将看到 T1 对任何类型的内存顺序执行的操作(此外，此属性适用于任何内存区域的读/写，请参见例如 http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2015/n4431.pdf , 1.10, p.15)。您的短语中的关键词是后来:这意味着其他人强制对这些操作进行排序。

内存顺序用于其他场景:

让一些操作OP1在存储操作之前进入线程T1，OP2在它之后，OP3来在加载操作之前的线程 T2 中，OP4 紧随其后。

//T1:                         //T2:
OP1                           OP3
var.store(2, mem_order)       var.load(mem_order)
OP2                           OP4

假设，线程可以观察到 var.store() 和 var.load() 之间的某种顺序。关于其他操作的跨线程顺序，有什么可以保证的？

1. 如果var.store使用memory_order_release，var.load使用memory_order_acquire和var.store 被排序在之前 var.load(即load返回2)，那么OP1的效果被排序在之前 OP4。

例如，如果 OP1 写入一些变量 var1，OP4 读取该变量，那么可以确定 OP4 将读取什么 OP1 写在前面。这是最常用的情况。

1. 如果 var.store 和 var.load 使用 memory_order_seq_cst 并且 var.store 是有序的 after var.load(即加载返回0，这是store之前变量的值)，然后OP2的效果在之后排序 OP3。

某些棘手的同步方案需要此内存顺序。

1. 如果 var.store 或 var.load 使用 memory_order_relaxed，则 var.store 的任意顺序> 和 var.load 可以保证跨线程操作的无顺序。

当其他人确保操作顺序时，使用此内存顺序。例如，如果线程 T2 创建在 T1 中的 var.store 之后，则 OP3 和 OP4 排在 OP1 之后。

更新:123 ns later 意味着*someone else* force ordering 因为计算机的处理器没有关于世界时的概念，并且没有操作执行时的精确时刻。要测量两次操作之间的时间，您应该:

1. 在 一些 cpu 上观察完成第一个操作和开始计时操作之间的顺序。
2. 观察开始和结束时间计算操作之间的顺序。
3. 遵守完成计时操作和开始第二个操作之间的顺序。

传递性地，这些步骤在第一个操作和第二个操作之间进行排序。