C++ 并发编程指南（11）原子操作 | 11.3、原子变量与内存序

前言

在多线程编程中，当多个线程试图同时访问和修改共享数据时，就需要考虑数据的一致性和可见性问题。C++的原子操作提供了对共享数据的无锁访问，但仅仅依赖原子操作并不足以完全解决所有同步问题。这时，原子内存序的概念就显得尤为重要。

原子内存序定义了原子操作之间的顺序以及这些操作与程序其他部分的交互方式。它影响了编译器优化、指令重排序以及处理器缓存的行为。选择合适的内存序对于实现高效且正确的多线程程序至关重要。

一、内存序

1、定义

在C++中，内存序（Memory Order）是一个与多线程编程和原子操作紧密相关的概念。它定义了处理器在访问内存时的顺序和可见性。在多核处理器或分布式系统中，不同的线程可能在不同的处理器上运行，并且它们对内存的访问可能是乱序的，这可能导致数据竞争（data race）和其他并发问题。

内存序是一个与多线程编程和原子操作紧密相关的概念，特别是在编写lock-free（无锁）代码时至关重要。它确保了在多线程环境中，对共享数据的访问能够以一种预期的顺序发生，防止数据竞争和不一致的问题。

C++11引入了<atomic>头文件，提供了原子操作（atomic operations）和对内存序的控制。内存序指定了读写操作相对于其他读写操作的顺序，并影响了它们的可见性。C++11定义了以下内存序：

1）std::memory_order_relaxed：

• 最宽松的序。它不对其他内存操作施加任何顺序约束。
• 仅保证原子操作