C++20/23中弱于release且具同步语义的操作及x86非标准实现问询

问题1：C++20/23标准中是否存在此类操作？ #

没有。

C++标准里，std::memory_order_release的同步语义（与acquire操作形成synchronize-with关系）和它的内存重排约束是绑定的：它要求当前线程中所有在release操作之前的加载、存储操作，都不能被重排到release操作之后。标准没有提供拆分这两个特性的选项——也就是没法只保留同步语义，却允许先前的加载操作挪到该操作之后执行。

不管是原子操作的release语义，还是std::atomic_thread_fence(std::memory_order_release)围栏，都严格遵守这个约束，不存在弱化加载操作重排限制的变体。

问题2：Linux x86架构下的非标准实现方式？ #

首先要明确：x86是强内存模型，硬件本身就不允许程序顺序里先于存储操作的加载操作，重排到存储操作之后（也就是Load-Store重排被硬件禁止）。所以哪怕用内联汇编或者编译器扩展，也没法让CPU做这种重排。

如果你的真实需求是：保留release的同步语义，但允许后续的加载操作重排到该存储操作之前（这是x86唯一允许的重排类型，即StoreLoad重排），那其实std::memory_order_release在x86上的默认实现本来就支持：

• x86硬件天然保证Store-Store、Load-Load、Load-Store不重排，仅允许StoreLoad重排
• 标准库的std::atomic_store搭配memory_order_release在x86上不需要插入全内存屏障（比如mfence），仅靠硬件的Store-Store有序性就能保证同步语义，同时允许StoreLoad重排，让编译器和CPU做优化。

如果非要手动用内联汇编实现（不推荐，标准库实现已经是最优的），可以参考下面的代码：

template<typename T>
void store_with_release_sync(std::atomic<T>& obj, T val) {
    // 先执行relaxed存储，再用sfence保证Store-Store有序，提供同步语义
    obj.store(val, std::memory_order_relaxed);
    __asm__ __volatile__ ("sfence" ::: "memory");
}

但这个实现和标准的memory_order_release在x86上的行为几乎完全一致，因为标准库已经充分利用了x86的硬件特性，不会插入多余的屏障。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HCSF