无同步机制下，线程A是否必然能感知线程B的修改并终止？

问题1：在无同步的无限循环中，线程A是否必然能最终感知到线程B的修改？ #

不一定。没有同步机制的情况下，编译器和CPU会进行各种优化——比如把线程A循环中读取的变量缓存到寄存器里，全程不再从主存重新读取。这种情况下，线程B对主存中变量的修改，线程A永远都看不到。从内存模型的角度来说，无同步场景下线程间的内存操作没有任何可见性保证，线程B的修改完全可能对线程A不可见。

问题2：假设存在一个未同步的原子标志is_finished，代码如下： #

// thread A
while(!is_finished.test(memory_order_relaxed)) {
    // 此处存在可观测的副作用
}
// thread B
is_finished.test_and_set(memory_order_relaxed);

当两个线程并发执行时，线程A是否一定会终止？
仍然不一定。memory_order_relaxed仅保证原子操作本身的原子性，不提供任何内存可见性保证。线程B对is_finished的修改，线程A还是有可能看不到——编译器或CPU依旧可以把线程A中的test操作优化成只读取一次，之后一直用寄存器里的值循环。哪怕循环里有可观测的副作用，只要这个副作用和is_finished无关，编译器就可能做出这种优化。只有使用更强的内存序（比如memory_order_acquire / memory_order_release），或者在循环中加入同步操作，才能保证线程B的修改能被线程A看到，让循环终止。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者con ko