Rust中Ordering::SeqCst内存序作用及案例疑问
一、计数器案例：Release/Acquire为何出现0结果，SeqCst为何能避免
Release/Acquire版本的0结果成因
Release和Acquire内存序仅保证特定线程对之间的单向同步：
- Thread_a的
a.store(true, Release)与Thread_1的a.load(Acquire)之间存在同步关系，Thread_1在看到a=true后，能确保Thread_a中所有在store之前的操作都已完成。 - 但Thread_1后续的
b.load(Relaxed)和Thread_b的b.store(true, Release)之间没有同步约束——CPU或编译器可能对操作重排序，或者缓存未及时同步，导致Thread_1看到a=true时，还看不到Thread_b写入的b=true。
同理，Thread_2看到b=true时，也可能看不到Thread_a写入的a=true。当这两种情况同时发生时，两个线程都不会执行counter.fetch_add，最终counter结果就是0。
SeqCst版本避免0结果的原因
SeqCst除了具备Release/Acquire的同步能力外，核心特性是所有标记为SeqCst的原子操作存在一个全局统一的单总修改顺序。也就是说：
- Thread_a的
a.store和Thread_b的b.store这两个SeqCst操作，在全局顺序里必然有先后之分：- 若
a.store先于b.store：当Thread_1看到a=true时，b.store已经在全局顺序中完成，Thread_1的b.load(SeqCst)必然能看到true，会执行counter加1； - 若
b.store先于a.store：Thread_2看到b=true时，a.store已经完成，Thread_2的a.load(SeqCst)必然能看到true，会执行counter加1。
- 若
无论哪种情况，至少有一个线程会对counter加1，因此0结果不可能出现。
二、字符串修改案例：Release/Acquire版本与SeqCst版本效果不一致
SeqCst版本的安全逻辑
原SeqCst版本中，A.store和B.store属于SeqCst操作，存在全局单总顺序：
- 若
A.store先执行：线程b加载A.load(SeqCst)会看到true，不会进入修改S的分支；线程a加载B.load(SeqCst)会看到false，进入修改分支。 - 若
B.store先执行：线程a加载B.load(SeqCst)会看到true，不修改S；线程b加载A.load(SeqCst)会看到false，进入修改分支。
两种情况都只会有一个线程修改S，不会出现并发修改的未定义行为。
Release/Acquire版本的风险
换成Release/Acquire后，失去了全局单总顺序的约束：
- 线程a执行
A.store(Release)后，线程b执行B.store(Release)，此时两个store操作之间没有同步关系。 - 线程a加载
B.load(Acquire)时，可能还看不到B=true；同时线程b加载A.load(Acquire)时，也可能看不到A=true。 - 这种情况下，两个线程都会进入修改
S的分支，导致对S的并发写入——这属于未定义行为，可能引发内存损坏、程序崩溃等问题。
因此Release/Acquire版本无法保证和原SeqCst版本一致的安全效果。
三、理解SeqCst的“单总修改顺序”
“单总修改顺序”是指：所有标记为SeqCst的原子写操作（包括store、fetch_add等），在整个程序中存在一个唯一的、所有线程都认可的执行顺序；每个SeqCst读操作都会观察到这个顺序中最后一个对目标变量的写操作。
举个具体例子：
假设有两个原子变量：X: AtomicUsize = AtomicUsize::new(0)、Y: AtomicUsize = AtomicUsize::new(0)，四个线程执行以下操作：
- 线程1：
X.store(1, SeqCst) - 线程2：
Y.store(2, SeqCst) - 线程3：
let x = X.load(SeqCst); let y = Y.load(SeqCst); - 线程4：
let y = Y.load(SeqCst); let x = X.load(SeqCst);
在SeqCst约束下，全局顺序要么是X.store先于Y.store，要么是Y.store先于X.store：
- 如果是
X.store先：线程3会读到x=1, y=2，线程4也会读到y=2, x=1； - 如果是
Y.store先：线程3会读到x=1, y=2，线程4同样会读到y=2, x=1。
绝不会出现“线程3读到X=1但Y=0，同时线程4读到Y=2但X=0”的情况——因为SeqCst强制所有线程对这些写操作的顺序看法完全一致。而如果用Release/Acquire，就可能出现这种“各说各话”的矛盾场景，因为它没有全局统一的顺序约束。
内容的提问来源于stack exchange，提问作者zexed640
