C11内存模型下原子操作与数据写入顺序的正确性问询

我拥有两个atomic int类型变量及其他数据，要求代码执行顺序严格遵循以下步骤：

1. 写入第一个atomic int
2. 写入其他数据
3. 写入第二个atomic int
   且步骤2绝不能被重排至步骤1之前。请问下述代码是否正确？若不正确，原因是什么？

_Atomic uint32_t begin_id;
_Atomic uint32_t end_id;
int some_other_data = 0;

void bla()
{
    const uint32_t id = ...;
    atomic_store_explicit(&begin_id, id, memory_order_release);

    // ...writing some other data...
    some_other_data = f(x);

    atomic_store_explicit(&end_id, id, memory_order_release);
}

我对内存序的使用存在疑问。

--- 编辑补充 ---
最终我将代码修改为实现seqlock，主要区别在于读取时不使用循环（仅尝试一次），且使用atomic_thread_fence(memory_order_acquire)确保数据仅在序列首次递增后写入，同时无需自旋锁。

代码正确性分析 #

这段代码无法保证步骤2不会被重排到步骤1之前，核心原因是对memory_order_release的语义理解有误：

• memory_order_release的作用是：当前线程中，该原子操作之前的所有内存写操作，不能被重排到这个原子操作之后；但它完全不限制该原子操作之后的写操作被重排到它之前。
• 你给begin_id的写入加了memory_order_release，只能确保begin_id的写入不会被挪到它之前的代码后面，却拦不住编译器或CPU把后面的some_other_data = f(x)重排到begin_id写入的前面，直接违反了你的顺序要求。

要满足“步骤2绝不能在步骤1之前”的要求，有两种轻量可行的调整方式：

1. 在begin_id写入后添加写屏障：

   atomic_store_explicit(&begin_id, id, memory_order_relaxed);
   atomic_thread_fence(memory_order_release);
   some_other_data = f(x);
   

   屏障会强制所有屏障前的写操作完成后，才执行屏障后的操作，彻底阻止重排。
2. 把begin_id写入的内存序改为memory_order_seq_cst，但这种全序内存序会带来额外性能开销，非必要不推荐。

关于简化版seqlock的注意事项 #

你修改后的seqlock去掉了循环重试、用atomic_thread_fence(memory_order_acquire)替代自旋锁，需要明确适用场景：

• 放弃循环重试意味着，一旦读取时刚好遇上写入操作，必然会读到不一致的数据，只适合写入频率极低、对数据一致性容忍度较高的场景；
• atomic_thread_fence(memory_order_acquire)能确保屏障后读取数据时，序列值的递增操作已完成，避免读到未完全写入的脏数据，但解决不了“读取中途写入导致数据撕裂”的问题——这也是标准seqlock保留循环重试的核心原因。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kevin Meier