C++中std::memory_order_seq_cst栅栏的相关技术疑问

一、std::memory_order_seq_cst栅栏的本质 #

std::memory_order_seq_cst栅栏属于acq-rel类型栅栏+单一全局全序约束：

• 它同时具备memory_order_acquire和memory_order_release栅栏的所有内存可见性约束；
• 额外要求所有seq_cst类型的操作（包括栅栏、加载、存储、读改写）必须服从一个全局统一的执行顺序，这个顺序对所有线程完全一致。

二、对栅栏指令重排规则的纠正 #

你的部分理解正确，但关于acq-rel栅栏的描述存在绝对化问题，以下是准确规则：

• memory_order_acquire栅栏：
  • 禁止栅栏之后的读/读改写操作被重排到栅栏之前；
  • 允许栅栏之前的写操作被移到栅栏之后（仅约束后续读，不限制前置写）。这部分你的理解无误。
• memory_order_release栅栏：
  • 禁止栅栏之前的写/读改写操作被重排到栅栏之后；
  • 允许栅栏之后的读操作被移到栅栏之前（仅约束前置写，不限制后续读）。这部分你的理解也正确。
• memory_order_acq_rel栅栏：
  • 并非完全禁止所有指令跨栅栏移动，而是双向约束特定操作：
    1. 栅栏之前的写/读改写操作，不能被重排到栅栏之后；
    2. 栅栏之后的读/读改写操作，不能被重排到栅栏之前；
    3. 栅栏之前的读操作、栅栏之后的写操作，是可以跨栅栏重排的（因为acquire不限制前置读，release不限制后续写）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sourav Kannantha B