用于引用计数的释放-消耗排序

Question

考虑以下简单的引用计数函数（与 一起使用boost::intrusive_ptr）：

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class Foo {\n    // ...\n\n    std::atomic<std::size_t> refCount_{0};\n\n    friend void intrusive_ptr_add_ref(Foo* ptr)\n    {\n        ++ptr->refCount_;  // \xe2\x9d\xb6\n    }\n\n    friend void intrusive_ptr_release(Foo* ptr)\n    {\n        if (--ptr->refCount_ == 0) {  // \xe2\x9d\xb7\n            delete ptr;\n        }\n    }\n};\n

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我仍在学习内存排序，我想知道在这种情况下fetch_add/sub( memory_order_seq_cst) 的默认内存排序是否太严格。由于我想确保的唯一顺序是在 \xe2\x9d\xb6 和 \xe2\x9d\xb7 之间，我认为我们可以将 \xe2\x9d\xb6 替换为

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ptr->refCount_.fetch_add(1, std::memory_order_release);\n

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和 \xe2\x9d\xb7 与

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if (ptr->refCount_.fetch_sub(1, std::memory_order_consume) == 1) {\n

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但内存排序对我来说仍然是新的和微妙的，所以我不确定这是否能正常工作。我错过了什么吗？

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Answer 1

参考 的 libc++ 实现std::shared_ptr，您可能需要memory_order_relaxed增量和memory_order_acq_rel递减。合理化这种用法：

如果数量增加，那么最重要的是其一致性。当前线程已经确定它大于零。其他线程是不同步的，因此它们将在下一次原子修改之前的不确定时间看到更新，并且可能与其他变量的更新不一致。

如果数量减少，那么您需要确保当前线程已经完成对其的修改。来自其他线程的所有更新都必须可见。当前的减量必须对下一个减量可见。否则，如果计数器跑到它所守护的物体之前，则该物体可能会过早被摧毁。

Cppreference有一个关于内存排序的很好的页面。它包括以下注释：

释放-消费排序规范正在修订，暂时不鼓励使用memory_order_consume。

它还暗示当前的编译器或 CPU 都没有实现consume；它实际上与 相同acquire。