multithreading - c++11中的read-modify-write动作如何在多核执行时实现相互可见性？

Question

我对读-修改-写操作背后的机制有点困惑，例如 fetch_add。当使用宽松的内存顺序时，他们如何避免读取旧值并得到错误的结果？这是演示代码：

std::atomic<int> global_counter = 0;

//thread 0
int counter0 = global_counter.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
assert(counter0 > 0);

//thread 1
int counter1 = global_counter.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
assert(counter1 > 0);

因为两个 fetch_add 动作都用 std::memory_order_relaxed 标记，所以只保证它们的原子性。两个线程中的 fetch_add 操作是否有可能读取 global_counter 的旧值（即 0），然后添加旧值？如果不是，他们如何实现这一目标？

Answer 1

这不可能。它是通过特定于平台的原子指令来实现的，例如在 x86 中使用“lock”前缀或在其他平台上使用“ll/sc”。内存排序控制观察到的对不同内存位置的修改顺序。这是与原子性不同的问题。