C++原子操作acquire/release语义与RMW操作同步问题：单次acquire加载能否与多次release类型RMW操作同步？

嘿，咱们先拆解这个经典的依赖同步场景：线程A、B、C各自独立执行任务，互相不需要同步，但线程D必须等这三个线程全干完，才能合并它们的结果——说白了就是D的执行完全依赖A、B、C的完成状态。

先看给出的基础代码：

int a = 0;
int b = 0;
int c = 0;
std::atomic_int D_dependencies{ 3 };

三个工作线程的代码分别是：
线程A：

a = 1;
D_dependencies.fetch_sub(1, std::memory_order_release);

线程B：

b = 1;
D_dependencies.fetch_sub(1, std::memory_order_release);

线程C（按场景逻辑补充完整）：

c = 1;
D_dependencies.fetch_sub(1, std::memory_order_release);

现在核心问题来了：如果线程D用单次acquire语义的load操作来判断D_dependencies是否为0，能不能同时和A、B、C各自的release语义fetch_sub操作建立同步关系？

答案是肯定的，完全没问题。这里得理清几个关键点：

• 首先，fetch_sub是读-修改-写（RMW）原子操作，当指定std::memory_order_release时，这个操作的释放语义会确保：该线程中所有在fetch_sub之前的写操作（比如A里的a=1），都会被“发布”出去，对后续执行acquire语义操作的线程可见。
• 线程D的load(std::memory_order_acquire)操作，一旦读取到0，就意味着A、B、C的三次fetch_sub都已经执行完成。这时候，D的acquire加载会和每一次的release语义fetch_sub都建立同步关系——因为原子变量的修改是原子有序的，三次fetch_sub依次把值从3降到0，D读到0的那一刻，必然已经“看到”了所有三次修改的结果。

换句话说，当D成功读到0时，它可以安全地访问a、b、c，因为A、B、C各自在fetch_sub之前的写操作，都已经通过release-acquire的同步关系，确保对D可见了。

举个线程D的示例代码：

// 循环等待所有依赖完成
while (D_dependencies.load(std::memory_order_acquire) != 0) {
    // 实际场景中可以加std::this_thread::yield()减少空循环占用，但这里重点演示原子同步
}
// 此时a、b、c的值都是1，可安全读取合并
int combined_result = a + b + c;

备注：内容来源于stack exchange，提问作者rad