C++内存序场景下单次acquire加载能否与多个release存储同步？

结论 #

你提到的表述不成立，线程C没有保证一定能看到线程A或B的所有内存写入。

规则解释 #

你引用的内存序规则存在一个容易被忽略的前提：memory_order_release 存储和 memory_order_acquire 加载要建立同步关系，必须满足acquire操作读取到了对应release操作写入的值，并非只要对同一原子变量分别执行了release和acquire操作就会自动建立同步。

对应你给出的三步执行逻辑，可能出现三类情况：

• 如果线程C的acquire加载读取到的是线程A写入的值：仅A和C建立同步，C能看到A在release存储之前的所有写入，但完全不保证能看到B的任何写入
• 如果线程C的acquire加载读取到的是线程B写入的值：仅B和C建立同步，C能看到B在release存储之前的所有写入，但因为B和A之间没有任何同步操作，C完全不保证能看到A的写入
• 如果线程C的acquire加载读取到的是v的初始值：此时和A、B都没有建立同步，完全不保证能看到A或B的任何写入

标准依据补充 #

你问的“acquire仅匹配对应release”的规则在C++标准[atomics.order]章节有明确约定：

对于使用memory_order_acquire的原子加载操作L，和使用memory_order_release的原子存储操作S，当且仅当L读取到S写入的值，或读取到S领头的释放序列中任意操作写入的值时，S和L之间建立synchronizes-with同步关系。

而释放序列的定义也明确排除了你场景中B的操作：释放序列指同一原子变量上，由release操作领头的操作序列，后续操作要么是领头操作所在线程的写操作，要么是原子读-修改-写操作。你场景中的B是其他线程执行的独立存储操作，不属于A的释放序列，因此C就算读到B的值，也和A没有任何同步关联。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Koosha