C++原子CAS(比较并交换)操作不会更改值

Question

在下面的示例中，实际发生了什么？为什么成功交换后价值没有变化？

直播：https://wandbox.org/permlink/f5VYSKfQ9UJqa8FQ

std::atomic<bool> flag{false};

int main()
{
    std::thread thread([](){
        while(true){        
            // wait until flag not becomes true
            {
              bool expect = true;
              while(!flag.compare_exchange_strong(expect, false, std::memory_order_acq_rel)){
                  std::cout << "wait" << std::endl;
              }
            }
            
            std::cout << "work" << std::endl;
        }
    });
    flag.store(true, std::memory_order_release);
    thread.join();
}

输出：

work
wait
work
wait
...

Answer 1

考虑一下发生了什么：

          bool expect = true;
          while(!flag.compare_exchange_strong(expect, false, std::memory_order_acq_rel)){
              std::cout << "wait" << std::endl;
          }

当标志为false时。第一次运行while循环中的测试时，expect将为true，因此与该标志不匹配。因此，expect被更新为false，并且函数返回false。因此，wait被打印出来，循环重复。循环中的第二个测试expect现在将为false，它与flag匹配，因此flag将被设置为false (因为它已经是一个noop )，并且循环将退出。

最终结果是总是将flag设置为false，如果已经是false，则打印wait。因此，您看到的输出。