c++ - 如何在写入其他 std::atomic 之后强制读取 std::atomic？

Question

我有两个线程，生产者和消费者。数据交换由 std::atomics 中的两个指针控制:

std::atomic<TNode*> next = nullptr;
std::atomic<TNode*> waiting = nullptr;

Thread Producer 发布准备好的数据，之后检查等待的值:

TNode* newNext = new TNode( );
// ... fill *newNext ...
next.store( newNext, std::memory_order_release );
TNode* oldWaiting = waiting.load( std::memory_order_seq_cst );
if( oldWaiting == nullptr )
{
  /* wake up Consumer */
}

waiting 上的负载在 next 上的存储之后是至关重要的，但是 std::memory_order_seq_cst 有比我真正需要的更强大的保证，因为我真的只需要固定这两个访问的顺序。 是否可以在不需要 memory_order_seq_cst 的情况下获得我需要的内存顺序？

这是图片的其余部分:

线程消费者检查下一个。如果它发现它是空的，它会设置 waiting 以在阻塞自身之前向 Producer 发出信号。

TNode* newCurrent = next.load( std::memory_order_consume );
if( newCurrent == nullptr )
{
  waiting.store( current, std::memory_order_relaxed );
  /* wait, blocking, for next != nullptr */
}
current = newCurrent;

整个事情是一个生产者-消费者队列，它使锁定的需求保持在较低水平，而不需要所有复杂的机制。 next 实际上是在单向链表的当前节点内。数据通常是突发的，因此在大多数情况下，消费者会找到一大堆准备好消费的节点；除了极少数情况外，两个线程都只在突发之间经历一次锁定和阻塞/唤醒。

Answer 1

您实际上是在寻找 memory_order_release 的镜像顺序。即 memory_order_acquire。

这比您要求的略强。在 .load 之后不能重新排序内存访问。但是，CPU 通常不提供对两次访问进行部分排序的方法，因此 C++ 也不具有这种粒度。

理论上 C++ 也有 release/consume 顺序，但没有人真正需要它。