需要记忆模型

int x, y;
bool ready = false;

void init()
{
  x = 2;
  y = 3;
  ready = true;
}
void use()
{
  if (ready)
    std::cout << x + y;
}

一个线程调用 init() 函数，而另一个线程（或信号处理程序）调用 use() 函数。人们可能会认为 use() 功能会打印 5 或什么也不做。出于以下几个原因，情况可能并非总是如此：

• CPU 可能会重新排序 init() 中发生的写入，以便实际执行的代码可能如下所示：

  void init()
  {
    ready = true;
    x = 2;
    y = 3;
  }
  

• CPU 可能会重新排序 use() 中发生的读取，以便实际执行的代码可能变为：

  void use()
  {
    int local_x = x;
    int local_y = y;
    if (ready)
      std::cout << local_x + local_y;
  }
  

• 优化的 C++编译器可能决定以类似的方式对程序重新排序。

这样的重新排序不能改变在单线程中运行的程序的行为，因为线程不能将调用交错到 init() 和 use()。另一方面，在多线程设置中，一个线程可能会看到另一个线程执行的部分写操作，其中 use() 可能会看到 ready==true 和 x 或 y 中的垃圾或两者。

C++内存模型允许程序员指定允许哪些重新排序操作，哪些不允许，以便多线程程序也能够按预期运行。上面的例子可以用线程安全的方式重写，如下所示：

int x, y;
std::atomic<bool> ready{false};

void init()
{
  x = 2;
  y = 3;
  ready.store(true, std::memory_order_release);
}
void use()
{
  if (ready.load(std::memory_order_acquire))
    std::cout << x + y;
}

这里 init() 执行原子存储释放操作。这不仅将值 true 存储到 ready 中，而且还告诉编译器它不能在之前排序的写操作之前移动此操作。

use() 函数执行原子加载 - 获取操作。它读取 ready 的当前值，并禁止编译器在原子加载获取之前放置在其**之后排序的读操作。 ** **

这些原子操作还会使编译器放置所需的任何硬件指令，以通知 CPU 避免不必要的重新排序。

因为原子存储释放与原子加载获取位于相同的内存位置，所以内存模型规定如果加载获取操作看到存储释放操作写入的值，那么 init() 的线程之前执行的所有写入对于 use() 的线程在其加载获取后执行的加载，该存储释放将可见。那就是如果 use() 看到 ready==true，那么它肯定会看到 x==2 和 y==3。 **

请注意，编写器和 CPU 仍然允许在写入 x 之前写入 y，类似地，use() 中这些变量的读取可以按任何顺序发生。