C++0x：内存排序

Question

当前C++0x draft 在第 29.3.9 节和第 29.3.10 节第 1111-1112 页上声明如下：

// Thread 1
r1 = y.load(memory_order_relaxed);
x.store(1, memory_order_relaxed);

// Thread 2
r2 = x.load(memory_order_relaxed);
y.store(1, memory_order_relaxed);

r1 = r2 = 1 的结果是可能的，因为每个线程的操作都是放松的并且指向不相关的地址。现在我的问题是关于以下（类似）示例的可能结果：

// Thread 1
r1 = y.load(memory_order_acquire);
x.store(1, memory_order_release);

// Thread 2
r2 = x.load(memory_order_acquire);
y.store(1, memory_order_release);

我认为在这种情况下，r1 = r2 = 1 的结果是不可能的。如果可能的话，y 的负载将与存储同步（因此发生在之前）到 y。与 x 类似，x 的加载会发生在存储到 x 之前。但是 y 的加载是在存储到 x 之前（因此也发生在之前）排序的。这会创建一个我认为不允许的循环发生之前的关系。

Answer 1

如果我们花时间（或者，如果你愿意，指令序列）向下流动，就像阅读代码一样，那么我的理解是

• 获取围栏允许其他内存访问向下移动越过围栏，但不能向上越过围栏
• 释放栅栏允许其他内存访问向上移动越过栅栏，但不能向下移动越过栅栏

换句话说，如果你有类似的代码

acquire
// other stuff
release

然后内存访问可能会从获取/释放对外部移动到内部，但不能反过来（它们也可能不会完全跳过获取/释放对）。

在问题的第一个示例中使用宽松的一致性语义，硬件可以重新排序内存访问，以便存储在加载之前进入内存系统，从而允许 r1=r2=1。使用第二个示例中的获取/释放语义，可以防止重新排序，因此 r1=r2=1 是不可能的。