原子讀取-修改-寫入是單一操作還是獲取-釋放操作的序列？

區分原子讀-修改-寫中的單一操作和單獨操作

在記憶體排序的上下文中，原子讀-修改-寫（RMW）的行為操作，例如x.exchange(...) 與std::memory_order_acq_rel，提出了一個問題：此操作是否被視為單一實體具有獲取-釋放語義，還是作為包含獲取載入和釋放儲存的一系列操作？

標準視角：奇異操作

根據 C 標準， RMW 操作被視為單一操作。這種意義源自於其使用單數形式的名稱以及標準的相關措詞。因此，在這種情況下，x.exchange(...) 操作被視為單一實體。

排序意義：潛在的重新排序

如果我們考慮從標準的角度來看，所提供的程式碼有可能輸出 0, 1。出現這種可能性是因為該標準不是根據操作重新排序來定義的，而是根據釋放和獲取操作之間的同步關係。

具體來說，y.load(acquire) 操作沒有匹配的釋放或更強的儲存。因此，它不與任何其他操作同步，並且有效地被視為鬆弛負載 (y.load(relaxed))。

此外，x.exchange(1, acq_rel) 操作的「獲取」組件確實沒有任何儲存可以同步，使其獲取語義有效地放鬆。這有效地將其轉換為 x.store(1, release) 操作。

由於在各個執行緒中儲存之前和載入 x 之後沒有任何操作，因此這些操作之間的潛在同步變得多餘。因此，兩個加載都可以傳回 0 或 1，從而允許輸出 0、1。

結論

從 C 標準的角度來看，原子讀取修改-寫入操作被視為單一操作。這種理解意味著，在提供的範例中，由於載入和儲存之間缺乏同步，程式碼有可能列印 0, 1。

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