发布/获取语义wrt std：：互斥

Question

我正在阅读n3485中定义的C内存模型，它讨论了释放/获取语义，根据我的理解，以及本博客中给出的定义：

Acquire语义是一个属性，它只能应用于从共享内存读取的操作，无论是读-修改-写操作还是普通加载。然后，该操作被视为读取获取。Acquire语义可以防止读Acquire的内存重新排序，并按照程序顺序执行读或写操作。

释放语义学是一个属性，它只适用于写入共享内存的操作，无论它们是读-修改-写操作还是普通存储。然后将该操作视为写-释放。释放语义学防止写-释放的内存重新排序，任何读或写操作都按照程序顺序在它之前。

将阻止在当前读/写操作完成之前或之后重新排序读/写操作。第一个（获取）将确保当前正在进行的读操作不会因其后的任何读/写操作而重新排序，后一个（释放）将确保当前写操作不会因之前的读/写操作而重新排序。

现在可以说，std：：mutex：：lock将具有获取语义，而std：：mutex：：unlock本质上具有释放语义吗？

在标准中，我可以在第节中找到这一点

30.4.1.2互斥类型[thread.mutex.requirements.mutex]

11同步：对同一对象的先前lock（）操作应与（1.10）此操作同步。

从我的理解来看，标准中没有明确定义同步，但它似乎是一种先发生后关系，查看两个不同线程之间正在计算的两条语句，然而，从我对获取/释放语义的理解来看，这与内存重新排序有更大关系。与同步也可以称为释放/获取语义？

那么，释放/获取语义学不仅适用于加载/存储操作的重新排序，也适用于操作的线程内交织吗？

在关于内存模型的标准部分中，它主要讨论两个线程交错的有序关系。对于这是否也适用于内存排序，这还有待解释。

有人能澄清一下吗？

Answer 1

现在可以说std：：mutex：：lock将具有获取语义，而std：：mutex：：unlock本质上具有释放语义吗？

是的，这是正确的。

据我所知，同步在标准中没有明确定义

理论上，第1.10/8段可能是为了给出同步的定义：

某些库调用与其他线程执行的其他库调用同步。例如，原子存储释放与从存储中获取其值的load acquire同步（29.3）。[注：…]

另一方面，这听起来不像是一个非常正式的定义。然而，第1.10/10段间接给出了一个更好但隐含的定义：

如果满足以下条件，则评估A在评估B之前排序依赖关系

-A对原子对象M执行释放操作，而在另一个线程中，B对M执行消耗操作，并读取由A开头的释放序列中的任何副作用写入的值，或

-对于某些评估X，A在X之前是依赖排序的，并且X对B具有依赖关系。

[注：关系“是之前排序的依赖关系”类似于“与同步”，但使用release/-consume代替release/acquire。-结束说明]

由于“类似于”关系通常是对称的，所以我想说上面的“依赖排序”定义也间接提供了“同步”的定义——尽管您可能会正确地反对注释是非规范性的；尽管如此，这似乎是预期的定义。

我对同步关系的直觉是，它发生在存储某个值的一个线程执行的写入（原子）操作和读取该值的第一个（原子）操作之间。那个操作可能在同一个线程中。

如果这两个操作在不同的线程上，那么synchronizes with关系将在操作上建立跨线程排序。

在标准中，我可以在第节中找到这一点

30.4.1.2互斥类型[thread.mutex.requirements.mutex]

11同步：对同一对象的先前lock（）操作应与（1.10）此操作同步。

对我来说，这似乎与上面给出的解释相符。具有释放语义（解锁、存储）的操作将与获取语义（锁定、加载）的操作同步。

然而，从我对获取/释放语义学的理解来看，这更多地与记忆重组有关。

释放和获得语义学描述了一些操作的性质；同步关系（实际上）是在已经获得或释放语义学的操作之间建立的一种关系，以一种明确的方式。

因此，从某种意义上说，与同步是这些操作语义的结果，我们使用这些语义来实现指令的正确排序，并约束CPU或编译器可能执行的重新排序。