atomics 与 memory order

是什么 / 解决什么问题

C++ atomics 用于在线程间安全共享数据。低延迟系统需要理解可见性和顺序，而不是只知道 std::atomic “线程安全”。

常用顺序

memory order	含义	常见用途
relaxed	只保证原子性	统计计数、不参与同步
acquire	后续读写不能重排到它之前	消费发布的数据
release	之前读写不能重排到它之后	发布数据
acq_rel	acquire + release	RMW 操作
seq_cst	全局单一顺序	简单但成本可能更高

发布/消费模式

// producer
payload.x = 42;
ready.store(true, std::memory_order_release);

// consumer
if (ready.load(std::memory_order_acquire)) {
    assert(payload.x == 42);
}

常见陷阱

1. volatile 不能替代 atomic。
2. relaxed 不建立跨线程可见性顺序。
3. x86 上看似正确的代码，换到 ARM 可能失败。
4. atomic 只能保护变量本身，不自动保护相关对象。

面试高频问题

relaxed 有什么用

适合只需要原子计数、不依赖它同步其他内存的场景。例如统计请求数。若消费者根据 flag 读取 payload，flag 就不能只用 relaxed。