c++ - 加载/存储宽松原子变量和普通变量有什么区别？

Question

正如我从一个测试用例中看到的:https://godbolt.org/z/K477q1
生成的程序集加载/存储原子松弛与普通变量相同:ldr 和 str
那么，宽松的原子变量和普通变量之间有什么区别吗？

Answer 1

不同之处在于正常的加载/存储不是。保证是无撕裂的，而轻松的原子读/写是。此外，原子保证编译器不会以类似于 volatile 的方式重新排列或优化内存访问。保证。
(C++11 之前，volatile 是滚动你自己的原子的重要组成部分。但现在它已经过时了。它在实践中仍然有效，但从不推荐:When to use volatile with multi threading? - 基本上从不。)
在大多数平台上，架构默认提供无撕裂加载/存储(对于对齐的 int 和 long )，因此如果加载和存储没有得到优化，它在 asm 中的工作原理相同。见 Why is integer assignment on a naturally aligned variable atomic on x86?例如。在 C++ 中，由您决定如何在源代码中访问内存，而不是依赖特定于体系结构的功能来使代码按预期工作。
如果您在 asm 中手写，那么当值保存在寄存器中与加载/存储到(共享)内存时，您的源代码就已经确定了。在 C++ 中，告诉编译器何时可以/不能保持私有(private)值是 std::atomic<T> 原因的一部分。存在。
如果您阅读了有关此主题的一篇文章，请在此处查看 Preshing 一篇:
https://preshing.com/20130618/atomic-vs-non-atomic-operations/
也可以试试 CppCon 2017 的这个演示文稿:
https://www.youtube.com/watch?v=ZQFzMfHIxng

进一步阅读的链接:

Read a non-atomic variable, atomically?

https://en.cppreference.com/w/cpp/atomic/memory_order#Relaxed_ordering

Causing non-atomics to tear

https://lwn.net/Articles/793895/

What is the (slight) difference on the relaxing atomic rules?其中包括指向 Herb Sutter “原子武器”文章的链接，该文章也链接在这里:
https://herbsutter.com/2013/02/11/atomic-weapons-the-c-memory-model-and-modern-hardware/

另请参阅 Peter Cordes 的链接文章:https://electronics.stackexchange.com/q/387181
还有一篇关于 Linux 内核的相关文章:https://lwn.net/Articles/793253/
没有撕裂只是您使用 std::atomic<T> 获得的一部分- 您还可以避免数据竞争未定义的行为。