使用memory_order::relaxed生成唯一ID是否有重复风险？是否应改用acq_rel？

首先得澄清一个关键误解：std::atomic<T>::fetch_add 作为原子读-改-写操作，无论指定哪种内存序，都能绝对保证多个线程调用时不会生成重复ID。

你担心的「线程A的递增结果对线程B不可见导致重复」，其实混淆了两个核心概念：

• memory_order::relaxed 确实不提供跨线程的内存屏障，也不保证其他线程能立刻看到该原子变量的修改，但这和原子操作本身的原子性无关。硬件层面的原子指令已经确保，fetch_add的「读当前值→加1→写回」是一个不可分割的步骤——线程B的fetch_add不可能在线程A的读-改-写过程中间插入，所以不可能出现两个线程拿到同一个值的情况。
• 哪怕线程B的缓存里暂时还是旧值，当它执行fetch_add时，硬件会自动通过缓存一致性协议获取该原子变量的最新状态，基于这个最新值完成递增，最终每个线程拿到的ID必然是唯一的。

那std::memory_order::acq_rel有没有必要用？

• 完全没必要，纯粹是浪费性能。acq_rel会引入额外的内存屏障，而生成唯一ID的场景里，我们不需要这个原子操作和其他内存操作之间有同步关系——唯一ID的生成只依赖原子操作本身的原子性，和其他数据的可见性无关。
• 只有当你需要用这个ID关联其他操作（比如用ID标记的对象必须在ID生成后对其他线程可见）时，才需要考虑更强的内存序来建立同步。

至于为什么实际测试不出问题？很简单，因为重复ID的情况本来就不会发生，硬件和原子操作的语义已经从根本上杜绝了这种可能，自然测不出来。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Philippe