Могу ли я читать атомную переменную без atom_load?

Question

У меня ситуация с одним писателем, с несколькими читателями. Есть счетчик, на который пишет один поток, и любой поток может читать этот счетчик. Поскольку для одного потока записи не нужно беспокоиться о борьбе с другими потоками для доступа к данным, безопасен ли следующий код?

#include <stdatomic.h> 
#include <stdint.h> 

_Atomic uint32_t counter; 

// Only 1 thread calls this function. No other thread is allowed to. 
uint32_t increment_counter() { 
    atomic_fetch_add_explicit(&counter, 1, memory_order_relaxed); 
    return counter; // This is the line in question. 
} 

// Any thread may call this function. 
uint32_t load_counter() { 
    return atomic_load_explicit(&counter, memory_order_relaxed); 
} 

Автор Тема просто читает counter непосредственно без вызова каких-либо функций atomic_load*. Это должно быть безопасным (поскольку для нескольких потоков можно прочитать значение), но я не знаю, запрещает ли объявление переменной _Atomic использовать эту переменную или если вы всегда должны ее читать, используя один из atomic_load* функции.

Answer 1

Да, все операции, которые вы выполняете на объектах _Atomic, гарантируются, как если бы вы выдавали соответствующий вызов с последовательной согласованностью. И в вашем конкретном случае оценка эквивалентна atomic_load.

Но алгоритм, который используется там, является неправильным, потому что, делая atomic_fetch_add и оценку, возвращаемое значение уже может быть изменено другим потоком. Правильно было бы

uint32_t ret = atomic_fetch_add_explicit(&counter, 1, memory_order_relaxed); 
return ret+1; 

Это выглядит немного неоптимальным, так как добавление делается в два раза, но хороший оптимизатор будет разобраться в этом.

Answer 2

Если переписать функцию, этот вопрос уходит:

uint32_t increment_counter() { 
    return 1 + atomic_fetch_add_explicit(&counter, 1, memory_order_relaxed); 
}