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2025-08-24

C++内存模型:多线程环境下的内存访问规则剖析

C++内存模型:多线程环境下的内存访问规则剖析
一、内存模型的基本概念在单线程时代,程序执行完全遵循"as-if"规则——只要最终结果一致,编译器可以任意优化指令顺序。但当多线程登场后,这种自由变成了灾难。假设线程A写入变量x后,线程B可能看到旧值、新值、甚至部分更新的中间状态,这种不确定性就是数据竞争的根源。C++11引入的内存模型本质上是定义了线程间可见性规则的契约。它通过两个核心机制解决上述问题: 1. 原子操作:保证特定内存访问的不可分割性 2. 内存顺序:控制操作间的相对顺序二、六种内存顺序详解在<atomic>头文件中,定义了六种内存顺序枚举值:cpp enum memory_order { relaxed, consume, acquire, release, acq_rel, seq_cst };这些枚举值不是随意设定的,它们实际上构成了三个层次的约束强度: 松散顺序(relaxed) 只保证原子性,不保证顺序 典型用例:计数器递增 cpp counter.fetch_add(1, memory_order_relaxed); 获取-释放语义(acquire/release)...
2025年08月24日
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