内存序是C++原子操作中控制内存访问顺序的枚举值，用于保证线程安全并提升性能。常用内存序包括memory_order_relaxed（仅保证原子性）、memory_order_acquire（读操作后不重排）、memory_order_release（写操作前不重排）、memory_order_acq_rel（兼具 acquire 和 release）和memory_order_seq_cst（默认强一致）。使用场景包括：计数器用relaxed、线程间同步用acquire-release、需全局顺序时用seq_cst。选择原则是在正确性前提下使用最弱内存序，避免不必要的性能开销。
在C++多线程编程中，原子操作（
std::atomic）是实现线程安全的重要工具。而内存序（
memory_order）则控制原子操作周围的内存访问顺序，影响性能和正确性。合理使用内存序可以在保证程序正确的同时提升效率。
memory_order 是什么？
内存序是C++原子操作中用于指定同步语义的枚举值，定义在
头文件中。它决定了原子操作如何与其它内存操作（包括原子和非原子）进行排序，防止编译器和CPU重排序带来的问题。
常用的内存序包括：
- memory_order_relaxed：最弱的顺序，仅保证原子性，不提供同步或顺序约束。
- memory_order_acquire：用于读操作，保证该操作之后的读写不会被重排到该操作之前。
- memory_order_release：用于写操作，保证该操作之前的读写不会被重排到该操作之后。
- memory_order_acq_rel：同时具备 acquire 和 release 语义，常用于读-修改-写操作。
- memory_order_seq_cst：默认顺序，提供全局顺序一致性，最安全但也最慢。
不同 memory_order 的使用场景
选择合适的内存序取决于你的同步需求。以下是常见场景和推荐用法：
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1. 使用 memory_order_relaxed 计数器
当你只需要原子性，而不需要同步其他内存操作时，可以用 relaxed 模型。例如统计事件次数：
std::atomiccounter{0}; void increment() { counter.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed); } int get_count() { return counter.load(std::memory_order_relaxed); }
这里不涉及共享数据的同步，relaxed 足够且高效。
2. acquire-release 实现线程间同步
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当你需要一个线程写入数据，另一个线程读取时，可用 release-acquire 模型实现同步：
std::atomicready{false}; int data = 0; // 线程1：写入数据并设置标志 void producer() { data = 42; // 写共享数据 ready.store(true, std::memory_order_release); // release：确保 data 写入在前 } // 线程2：等待标志并读取数据 void consumer() { while (!ready.load(std::memory_order_acquire)) { // acquire：确保后续读取能看到 data // 等待 } // 此时 data 一定是 42 printf("data = %d\n", data); }
release 保证 store 之前的写不会被重排到 store 之后，acquire 保证 load 之后的读不会被重排到 load 之前，从而确保 data 的正确读取。
3. memory_order_seq_cst：默认的强一致性
这是所有原子操作的默认内存序。它提供最直观的行为：所有线程看到的原子操作顺序是一致的。
std::atomicx{0}, y{0}; // 线程1 x.store(1, std::memory_order_seq_cst); // 线程2 y.store(1, std::memory_order_seq_cst); // 线程3 if (x.load(std::memory_order_seq_cst) == 1 && y.load() == 0) { // 其他线程不会同时看到 y == 0 }
seq_cst 像所有原子操作被串行执行，适合对正确性要求高、性能要求不极端的场景。
如何选择合适的内存序？
基本原则是：在满足正确性的前提下，使用尽可能弱的内存序。
- 仅需原子性（如计数器）→ memory_order_relaxed
- 实现锁或同步标志 → acquire/release
- 需要全局顺序一致 → memory_order_seq_cst
- 读-修改-写操作（如 fetch_add）常配合 memory_order_acq_rel
注意：使用弱内存序时，必须清楚数据依赖和同步关系，否则容易引入难以调试的竞态条件。
基本上就这些。内存序不是越强越好，理解其语义才能写出高效又安全的并发代码。
