`std::memory_order`是编译器在编译时的特殊标签吗？

Question

传递给原子操作的

std::memory_order

类型的参数会影响编译时和运行时。不过，我想知道这个类型是否是编译器的特殊标记。换句话说，当给定具有相同值的用户定义类型时，例如

#include <atomic>
enum my_memory_order{
    release = (int)std::memory_order::release,
};
int main(){
    std::atomic<int> v = {0};
    v.store(1,(std::memory_order)my_memory_order::release);  // #1
}

用户定义的枚举

my_memory_order

是否能够被编译器识别并在编译时发出相同的代码，就像传递的参数是

std::memory_order::release

一样？或者，

std::memory_order

是编译器赋予特权的特殊标签？

---

另一个问题是，编译器如何知道代码是否应该根据提供的

std::memory_order

重新排序？例如：

void show(std::memory_order){
  /// balabala
}
int main(){
   int x;
   std::memory_order ordering; 
   ordering = /*runtime value*/;
   x = 1;
   show(ordering);
}

编译器是否看到这个函数有一些类型为

std::memory_order

的参数，因此它会发出一些分支来根据重新排序语义生成代码？

Answer 1

如果这个类型是编译器的特殊标签

类型为

int

。没有人知道这是否“特别”。可能是这样。

在 gcc 上描述了原子的语义https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/_005f_005fatomic-Builtins.html。您可以猜测 std::memory_order::release 的

value

映射到

__ATOMIC_RELEASE

。

用户定义的枚举 my_memory_order 是否被编译器识别并在编译时发出相同的代码，就像传递的参数是 std::memory_order::release 一样？

如果

(int)std::memory_order::release

正确保留该值，则可以。

std::memory_orders 是编译器赋予特权的特殊标签？

不知道/没有人知道/取决于实际实现和“特殊标签”的定义。

编译器如何知道代码是否应该根据提供的 std::memory_order 重新排序？

它完全依赖于编译器。 在 gcc 上，当您调用像

__atomic_store_n

这样的内置函数时，编译器会分析调用树并从用户编写的代码中推断其信息。

编译器是否看到这个函数有一些类型为 std::memory_order 的参数，因此它会发出一些分支来根据重新排序语义生成代码？

再次强调，完全依赖于编译器。 在 gcc 上 文档指出：

请注意，C++11 标准允许在运行时而不是编译时确定内存顺序参数。这些内置函数将任何运行时值映射到 __ATOMIC_SEQ_CST，而不是调用运行时库调用或内联 switch 语句。这是符合标准、安全且目前最简单的方法。

编译器是否看到这个函数有一些类型为 std::memory_order 的参数，因此它会发出一些分支来根据重新排序语义生成代码？

没有。