c++ - 对单个变量的原子操作

Question

以下 C++ 代码片段中变量 x 可能的最终结果是什么？ (请根据C++标准允许的内容而不是当前不同平台上可用的内容来回答)

// Inside Thread 0
std::atomic<int> x = {2};
// Inside Thread 1
x.fetch_sub(1,std::memory_order_relaxed)
// Inside Thread 2
x.fetch_sub(1,std::memory_order_relaxed)

理想情况下，我希望 x 最后为零。即使我使用的是 std::memory_order_relaxed，情况也是如此吗？

编辑:为了使问题更精确，是否可以保证1) 在线程 1 和 2 中，返回值为 0 或 1，并且2)线程1和线程2的返回值不同。

Answer 1

简短回答:是的。

长答案:std::memory_order_relaxed 描述为:

Relaxed operation: there are no synchronization or ordering constraints imposed on other reads or writes, only this operation's atomicity is guaranteed.

^Source

这实际上意味着它只保证原子性。这意味着 std::atomic::fetch_sub 操作将仅保证原子读取-修改-写入操作，而不对其他操作进行任何排序。然而，这并不意味着编译器可以重新排序两个不同的原子读取、修改和写入操作(这可能导致数据竞争，即未定义行为)。它们仍然是原子。

Ideally I want x to be zero at the end. Is that the case, eventhough I am using std::memory_order_relaxed?

在这种情况下，内存顺序并不重要。它们都不会干扰原子性的基本保证。您所做的上述声明对于任何内存顺序都适用，因为根据定义，对于以这种方式修改的任何原子变量(从初始值中减去两个，可能是异步的)，它都成立。 2)。

To make the question more precise, is it guaranteed that 1) In both threads the return value is either 0 or 1, and 2) The return value in Threads 1 and 2 are different.

是的，是的，假设线程在 fetch_sub 调用之后返回 x 所保存的值，这在技术上可能是不正确的(线程不返回值)，但我知道你从这里来。