是否允许 C++11 编译器引入额外的原子变量负载？答案

【问题标题】：Are C++11 compilers allowed to introduce additional loads of atomic variables?是否允许 C++11 编译器引入额外的原子变量负载？
【发布时间】：2013-08-26 05:05:23
【问题描述】：

在this answer 中，bdonlan 声明代码类似于以下内容：

int t;
volatile int a, b;

t = x;
a = t;
b = t;

可能被编译器转换成：

a = x;
b = x;

我的问题是，如果x 是具有宽松负载的原子变量，是否仍然允许这样做，如下所示？

atomic<int> x;

int t;
volatile int a, b;

t = x.load(std::memory_order_relaxed);
a = t;
b = t;
assert(a == b);    // Will this hold?

正如标题所说，C++11 编译器是否允许引入额外的原子变量负载？额外的商店呢？

【问题讨论】：

允许编译器在as-if规则下做任何事情。编译器必须表明没有其他线程可以访问同一个变量
@Vaughn：嗯，那么这是否意味着 bdonlan 的答案中的第一个示例不会发生？而且，我认为 as-if 规则仅适用于单个线程？（我弄错了吗？）编译器不断地让我惊讶！
@Cameron：如果另一个线程修改了非原子x 值，则读取它会在该线程上调用未定义的行为，因为该线程不与它同步。所以你可以得到任何东西，包括链接答案中的行为。
@Nicol：啊，我明白了，谢谢。但是第二个例子呢？标准说宽松的原子操作不是同步操作——这有什么关系吗？
@Cameron 标准规定宽松的原子操作不是同步操作 - 没错，但这只会影响写入t 的值。无论该值是什么，您都可以确保将相同的值写入a 和b（假设a、b 和t 只能由同一个线程访问）

标签： multithreading c++11 memory-model

【解决方案1】：

允许编译器在 as-if 规则下做任何事情，但是要加载相同的内存位置两次，编译器必须表明没有其他线程可以访问相同的变量。无论哪种方式，您都可以保证在您的示例中使用 a==b。

【讨论】：