对象初始化是否属于内存位置修改？C++并发冲突动作判定

示例代码 #

struct A{int a; A():a(1){}}
std::atomic<A*> x;

// 线程1:
A* ptr = new A(); // #1
x.store(ptr,memory_order::relaxed);

//线程2:
auto ptr = x.load(memory_order::relaxed);
int b = ptr->a;  // #2

相关C++标准规则 #

数据竞争的判定逻辑 #

以下情况的两个动作具有潜在并发性：

• 由不同线程执行，或
• [...]
  若程序执行中包含两个潜在并发的冲突动作，且至少其中一个是非原子操作，且两者无先行关系，则存在数据竞争（data race）。

冲突动作的定义 #

若两个表达式求值中，一个修改内存位置，另一个读取或修改同一内存位置，则两者构成冲突。

问题核心与标准解释 #

示例中#1（线程1里new A()完成的对象初始化）与#2（线程2读取ptr->a）无先行关系，#1属于非原子操作，但关键疑问是：对象初始化是否属于“修改内存位置”？

结合C++标准的底层定义，可以明确：

1. 内存位置的界定：A::a是int类型的标量对象，属于标准定义的独立内存位置。
2. 初始化的本质：new A()的执行流程是先分配内存，再调用构造函数将a赋值为1。构造函数对a的赋值，就是对该内存位置的写操作——完全符合标准中“修改内存位置”的定义。
3. 数据竞争的结论：#1中对A::a的非原子修改，与#2中对同一内存位置的读取，属于潜在并发的冲突动作，且两者无先行关系（relaxed内存序下，store和load操作不建立同步关系）。因此，该示例存在数据竞争。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者xmh0511