与(简单地)发生在'；之前相比，'；强烈发生在'；之前有什么意义呢？ [英] What is the significance of 'strongly happens before' compared to '(simply) happens before'?
问题描述
该标准定义了几个"在此之前发生"关系，这些关系将良好的旧"在此之前排序"扩展到多个线程：
[intro.races]11评估A仅发生在评估B之前，如果出现以下情况
(11.1)-A排在B之前，或
(11.2)-A与B同步，或
(11.3)-A在X之前，X在B之前。[注10：在没有使用操作的情况下，在关系相同之前和简单地在关系相同之前发生。-结束语]
12评估A强烈发生在评估D If之前，
(12.1)-A在D之前排序，或
(12.2)-A与D同步，A和D都是顺序一致的原子操作 ([Atomics.order])或
(12.3)-有评估B和C，A排在B之前，B简单地排在C之前，C排在D之前，或
(12.4)-有一个评估B，即A强烈出现在B之前，而B强烈出现在D之前。[注11：非正式地说，如果A强烈出现在B之前，那么在所有上下文中，A似乎都在B之前被评估。强烈发生在排除消耗操作之前。-结束语]
(粗体矿)
两者之间的区别似乎非常微妙。对于匹配对或释放-获取操作(除非两者都是seq-cst)，"严格发生在此之前"永远不会为真，但在某种程度上仍然尊重释放-获取同步，因为在释放之前排序的操作"强烈发生在"匹配获取之后的操作之前。
此差异为什么重要？
在C++20中引入了"之前发生的强烈事件"，而在C++20之前，"简单发生在此之前"通常被称为"之前发生的强烈事件"。为什么要引入它？
[atomics.order]/4表示所有seq-cst操作的总顺序与‘强烈发生在此之前’一致。
这是否意味着它与"以前简单发生的事情"不一致？如果是，原因何在？
我忽略了简单的"发生在此之前"，因为它与"简单发生在此之前"的不同之处只在于它对
memory_order_consume的处理，它的用法是temporarily discouraged，因为显然大多数(all？)主要编译器将其视为memory_order_acquire。
我已经看过this Q&A，但它没有解释为什么‘强烈发生在’存在之前‘，也没有完全说明它的含义(它只是声明它不尊重释放-获取同步，事实并非如此)。
发现the proposal引入的"仅发生在此之前"。
我不完全理解，但解释如下：
- "之前强烈发生"是"简单发生在之前"的弱化版本。
- 只有当seq-cst与aqc-rel在同一变量上混合使用时(我认为，这意味着获取加载从seq-cst存储中读取值，或者seq-cst加载从释放存储中读取值)，才能观察到差异。但对我来说，将两者混合的确切效果还不清楚。
推荐答案
这是我目前的理解，可能不完整或不正确。如能核实，将不胜感激。
C++20已将strongly happens before重命名为simply happens before，并为strongly happens before引入了更宽松的新定义，从而降低了排序。
Simply happens before用于推断代码中是否存在数据竞争。(实际上，这显然是"以前发生的"，但如果没有消费操作，这两种操作是等价的，标准不鼓励使用消费操作，因为大多数(所有？)主要编译器将它们视为获取。)
较弱的strongly happens before用于推断seq-cst操作的全局顺序。
此更改是在提案P0668R5: Revising the C++ memory model中引入的，该提案基于Lahav等人的论文Repairing Sequential Consistency in C/C++11(我没有完全阅读)。
该提案解释了做出更改的原因。长话短说，大多数编译器在Power和ARM体系结构上实现原子的方式在极少数边缘情况下被证明是不一致的，而且修复编译器有性能成本，因此他们改为修复标准。
仅当您在同一原子变量上混合使用seq-cst操作和获取-释放操作时(即，如果获取操作从seq-cst存储区读取值，或seq-cst操作从发布存储区读取值)，更改才会影响您。
如果您不以这种方式混合操作，则不会受到影响(即可以将simply happens before和strongly happens before视为等效)。
更改的要点是seq-cst操作与相应的获取/释放操作之间的同步不再影响此特定seq-cst操作在全局seq-cst顺序中的位置，但同步本身仍然存在。
这使得此类seq-cst操作的seq-cst顺序非常没有意义，请参见下面的内容。
提案如下所示，我试着解释一下我对它的理解：
atomic_int x = 0, y = 0;
int a = 0, b = 0, c = 0;
// Thread 1
x.store(1, seq_cst);
y.store(1, release);
// Thread 2
b = y.fetch_add(1, seq_cst); // b = 1 (the value of y before increment)
c = y.load(relaxed); // c = 3
// Thread 3
y.store(3, seq_cst);
a = x.load(seq_cst); // a = 0
注释指示此代码可以执行的一种方式，这是标准过去禁止的(在此更改之前)，但实际上可能会发生在受影响的体系结构上。
执行过程如下：
.-- T3 y.store(3, seq_cst); --. (2)
| | | strongly
| | sequenced before | happens
| V | before
| T3 a = x.load(seq_cst); // a = 0 --. <-' (3)
| : coherence-
| : ordered
| : before
| T1 x.store(1, seq_cst); <-' --. --. (4)
| | |st |
| | sequenced before |h |
| V |b |
| . T1 y.store(1, release); <-' |
| | : | strongly
| | : synchronizes with | happens
| | V | before
| > T2 b = y.fetch_add(1, seq_cst); // b = 1 --. | (1)
| | |st |
| | sequenced before |h |
| V |b |
'-> T2 c = y.load(relaxed); // c = 3 <-' <-'
其中：
右侧的括号数字显示全局序号-CST顺序。
左侧的箭头显示值如何在某些加载和存储之间传播。
中间的箭头显示：
- 'Sequenced before'，很老的单线程求值顺序。
- ‘同步于’，释放-获取同步(seq-cst加载计数为获取操作，seq-cst存储计数为释放操作)。
这两个加在一起构成"简单地发生在此之前"。
右侧的箭头基于中间的箭头，它们显示：
新定义的"强发生在此之前"关系。
'Coherence-ordered before'，本方案中引入的新关系，仅用于定义全局seq-cst顺序，显然不强制同步(不同于Release-Acquisition操作)。
它似乎包括了影响全球SEQ-CST秩序的所有事情，而不是"之前发生的事情"。在本例中，如果加载看不到存储写入的值，则加载将先于存储进行，这是常识。
全局序号-CST顺序与两者一致。
请注意，在此图中，b = y.fetch_add(1, seq_cst);之前没有强烈的事件发生，因此在全局seq-cst顺序中没有必须在其之前的任何内容，因此可以将其向上移动到seq-cst顺序的开始，这就是最终发生的情况，即使它读取后面(按此顺序)操作生成的值。
这篇关于与(简单地)发生在'；之前相比，'；强烈发生在'；之前有什么意义呢？的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！
