Multithreading C11/C++；11记忆模型获取、释放、放松细节

我对C++11/C11内存模型有一些疑问，我想知道是否有人可以澄清。这些是关于模型/抽象机器的问题，而不是关于任何真正的架构

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获取/释放效果是否保证从一个线程“级联”到下一个线程

下面是我的意思的伪代码示例（假设所有变量都以0开头）

线程3的acquire与线程2的release同步，这发生在线程2的acquire与线程1的release同步之后。因此，线程3保证看到线程1设置为x的值，对吗？或者我们需要在这里使用seq cst来保证断言不会触发吗？我觉得获得/释放就足够了，但我找不到任何简单的解释来保证这一点。大多数关于获取/发布的解释主要集中在获取线程接收发布线程所做的所有存储。但是，在上面的示例中，线程2从不接触变量x，线程1/线程3不接触同一个原子变量。很明显，如果线程2要加载x，它会看到1，但是该状态是否保证会级联到其他线程中，这些线程随后会与线程2进行获取/释放同步？或者线程3是否也需要对变量a执行一次获取以接收线程1对x的写入

根据：

在获取相同原子变量的其他线程中，当前线程中的所有写操作都是可见的

释放相同原子变量的其他线程中的所有写操作在当前线程中可见

由于线程1和线程3不接触同一个原子变量，我不确定仅获取/释放就足以满足上述情况。在正式描述中可能隐藏着一个答案，但我不能完全理解

*编辑：直到事后才注意到，但我发布的链接中有一个示例（“下面的示例演示了可传递的发布获取顺序…”）与我的示例几乎相同，但它在所有三个线程中使用相同的原子变量，这似乎很重要。我特别问的是变量不相同的情况

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我认为，根据标准，必须始终存在一对非松弛原子操作，每个线程中一个，才能保证任何类型的内存顺序，这是对的吗

假设有一个函数“get_data”，它分配一个缓冲区，向其中写入一些数据，并返回一个指向缓冲区的指针。还有一个函数“use_data”，它获取指向缓冲区的指针，并对数据进行处理。线程1从get_数据中获取一个缓冲区，并使用一个到全局原子指针的放松原子存储将其传递给线程2。线程2在循环中执行松弛的原子加载，直到获得指针，然后将其传递给使用_数据：

int* get_data() {...}
void use_data(int* buf) {...}
int* global_ptr = nullptr;

[Thread 1]
int* buf = get_data();
super_duper_memory_fence();
store_relaxed(global_ptr, buf);

[Thread 2]
int* buf = nullptr;
while ((buf = load_relaxed(global_ptr)) == nullptr);
use_data(buf);

是否有任何类型的操作可以放在“超级复制器内存围栏”中，以保证在use\u data获得指针时，缓冲区中的数据也可见？我的理解是，没有一种可移植的方法可以做到这一点，线程2必须有一个匹配的围栏或其他原子操作，以确保它接收写入缓冲区的写入，而不仅仅是指针值。这是正确的吗

线程3的acquire与线程2的release同步，这发生在线程2的acquire与线程1的release同步之后。因此，线程3保证看到线程1设置为x的值，对吗

是的，这是正确的。获取/释放操作建立与同步的关系，即，

store\u release（a）

与

load\u获取（a）

同步，

store\u release（b）

与

load\u acquire（b）

同步。而

load\u acquire（a）

在

store\u release（b）

之前被排序。synchronize with和sequenced before都是“发生在之前”定义的一部分，并且“发生在之前”关系是可传递的。因此，

store\u released（x，1）

发生在

load\u released（x）

之前

我认为，根据标准，必须始终存在一对非松弛原子操作，每个线程中一个，才能保证任何类型的内存顺序，这是对的吗

这个问题有点过于宽泛，但总的来说，我倾向于说“是”。通常，在对某些（非原子的）共享数据进行操作时，必须确保存在适当的“发生在前”关系。如果一个线程写入某个共享数据，而另一个线程应该读取该数据，则必须确保写入发生在读取之前。实现这一点有不同的方法——具有正确内存顺序的原子只是一种方法（尽管有人可能认为几乎所有其他方法（如

std:：mutex

）也可以归结为原子操作）

围栏还必须与其他围栏或原子操作相结合。如果

super\u duper\u memory\u fence（）

是一个

std:：atomic\u thread\u fence（std:：memory\u order\u release）

并且在调用

use\u data

之前放置另一个

std:：atomic\u thread\u fence（std:：memory\u order\u acquire）

，则您的示例将起作用

关于更多细节，我可以推荐我与他人合著的这篇论文：

线程3的acquire与线程2的release同步，这发生在线程2的acquire与线程1的release同步之后。因此，线程3保证看到线程1设置为x的值，对吗

是的，这是正确的。获取/释放操作建立与同步的关系，即，

store\u release（a）

与

load\u获取（a）

同步，

store\u release（b）

与

load\u acquire（b）

同步。而

load\u acquire（a）

在

store\u release（b）

之前被排序。与b同步并按顺序排列

int* get_data() {...}
void use_data(int* buf) {...}
int* global_ptr = nullptr;

[Thread 1]
int* buf = get_data();
super_duper_memory_fence();
store_relaxed(global_ptr, buf);

[Thread 2]
int* buf = nullptr;
while ((buf = load_relaxed(global_ptr)) == nullptr);
use_data(buf);