为什么memory_order_relaxed在x86上使用原子（带锁前缀的）原子指令？

Question

在Visual C ++ 2013上，当我编译以下代码时

#include <atomic>

int main()
{
    std::atomic<int> v(2);
    return v.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
}

我在x86上取回以下程序集：

51               push        ecx  
B8 02 00 00 00   mov         eax,2 
8D 0C 24         lea         ecx,[esp] 
87 01            xchg        eax,dword ptr [ecx] 
B8 01 00 00 00   mov         eax,1 
F0 0F C1 01      lock xadd   dword ptr [ecx],eax 
59               pop         ecx  
C3               ret              

并且类似地在x64上：

B8 02 00 00 00    mov         eax,2 
87 44 24 08       xchg        eax,dword ptr [rsp+8] 
B8 01 00 00 00    mov         eax,1 
F0 0F C1 44 24 08 lock xadd   dword ptr [rsp+8],eax 
C3                ret              

我简直不明白：为什么int变量的relaxed增量需要lock前缀？

是有原因的，还是他们根本不包括删除它的优化？

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^{*我使用/O2和/NoDefaultLib对其进行了修整，并消除了不必要的C运行时代码，但这与问题无关。}

Answer 1

因为仍然需要锁才能成为原子锁；即使使用memory_order_relaxed，增量/减量的要求也非常严格，无法无锁。

Answer 2

原子操作，即使具有宽松的顺序，仍然必须

Answer 3

首先，请参考正常分配。它在Intel / 64上生成以下内容：