C++ 围栏在c++；

我一直在努力理解fences实际上是如何强制代码同步的

例如，假设我有这个代码

bool x = false;
std::atomic<bool> y;
std::atomic<int> z;
void write_x_then_y()
{
    x = true;
    std::atomic_thread_fence(std::memory_order_release);
    y.store(true, std::memory_order_relaxed);
}
void read_y_then_x()
{
    while (!y.load(std::memory_order_relaxed));
    std::atomic_thread_fence(std::memory_order_acquire);
    if (x)
        ++z;
}
int main()
{
    x = false;
    y = false;
    z = 0;
    std::thread a(write_x_then_y);
    std::thread b(read_y_then_x);
    a.join();
    b.join();
    assert(z.load() != 0);
}

boolx=false；
std：：原子y；
std：：原子z；
无效写入
{
x=真；
std：：原子线程围栏（std：：内存命令释放）；
y、 存储（正确，标准：：内存\u顺序\u松弛）；
}
无效读_y_然后_x（）
{
而（！y.load（std:：memory_order_released））；
std:：原子线程围栏（std:：内存顺序获取）；
if（x）
++z；
}
int main（）
{
x=假；
y=假；
z=0；
std：：线程a（写入x然后y）；
std：：线程b（读_y_然后_x）；
a、 join（）；
b、 join（）；
断言（z.load（）！=0）；
}

因为发布围栏后面是一个原子存储操作，而获取围栏前面是一个原子加载，所以所有内容都按照预期进行同步，断言不会触发

但如果y不是这样的原子变量

bool x;
bool y;
std::atomic<int> z;
void write_x_then_y()
{
    x = true;
    std::atomic_thread_fence(std::memory_order_release);
    y = true;
}
void read_y_then_x()
{
    while (!y);
    std::atomic_thread_fence(std::memory_order_acquire);
    if (x)
        ++z;
}

boolx；
布尔伊；
std：：原子z；
无效写入
{
x=真；
std：：原子线程围栏（std：：内存命令释放）；
y=真；
}
无效读_y_然后_x（）
{
而（！y）；
std:：原子线程围栏（std:：内存顺序获取）；
if（x）
++z；
}

然后，我听说可能会有一场数据竞赛。但为什么呢？ 为什么发布fences之后必须有一个原子存储，而获取fences之前必须有一个原子加载，这样代码才能正确同步

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如果有人能提供一个执行场景，其中数据竞争导致断言触发，我也将不胜感激。对于您的第二个代码段，没有真正的数据竞争是一个问题。这个片段就可以了。。。如果编译器将从编写的机器代码中生成机器代码

但是编译器可以自由生成任何机器代码，这与单线程程序的原始机器代码相同

例如，编译器可以注意到，

y

变量在（！y）循环时不会在

中更改，因此它可以加载此变量一次以注册，并在下一次迭代中仅使用该寄存器。因此，如果最初
y=false
，您将得到一个无限循环

另一个可能的优化是删除
while（！y）
循环，因为它不包含对易失性或原子变量的访问，也不使用同步操作。（C++标准规定，任何正确的程序都应该最终执行上面指定的操作之一，因此编译器在优化程序时可以依赖这一事实）

等等

更一般地，C++标准指定对任何非原子变量的并发访问导致未定义的行为，这就像“保证被清除”。这就是为什么应该使用原子
y
变量的原因

另一方面，变量
x
不需要是原子的，因为由于内存限制，对它的访问不是并发的。
停止。看这个视频。再看一遍，然后接受指定内存顺序是一种危险的时间浪费：根据内存模型，无序、并发地访问非原子变量与此无关。围栏提供了正确代码的同步功能，但它们不会阻止UB。老实说，这个问题的最佳答案可能是，“因为这是规则所说的，系统可以自由破坏不遵守规则的代码”。非常好的视频@RichardHodges。它帮助解释了很多我不知道的acquire发布语义。我通常不会指定内存顺序（我只是使用默认的顺序一致性模型：）但我只是好奇，为什么上面的代码需要这样奇怪的实现才能避免数据竞争。@user3769877我真的认为，对于任何准备编写多线程代码的人来说，演示应该是强制性的。