memory_order_relaxed 如何增加智能指针中的原子引用计数？

考虑以下摘自 Herb Sutter 关于原子的演讲的代码片段：

smart_ptr 类包含一个名为 control_block_ptr 的 pimpl 对象，其中包含引用计数refs.

// Thread A:
// smart_ptr copy ctor
smart_ptr(const smart_ptr& other) {
  ...
  control_block_ptr = other->control_block_ptr;
  control_block_ptr->refs.fetch_add(1, memory_order_relaxed);
  ...
}

// Thread D:
// smart_ptr destructor
~smart_ptr() {
  if (control_block_ptr->refs.fetch_sub(1, memory_order_acq_rel) == 1) {
    delete control_block_ptr;
  }
}

赫伯·萨特说增量refs线程 A 中可以使用 memory_order_relaxed 因为“没有人根据该操作执行任何操作”。现在据我了解 memory_order_relaxed，如果refs在某个时刻等于 N，两个线程 A 和 B 执行以下代码：

control_block_ptr->refs.fetch_add(1, memory_order_relaxed);

那么可能会发生两个线程都看到的值refs为 N 并且都将 N+1 写回到它。这显然是行不通的，并且应该像析构函数一样使用 memory_order_acq_rel 。我哪里错了？

EDIT1：考虑以下代码。

atomic_int refs = N; // at time t0. 

// [Thread 1]
refs.fetch_add(1, memory_order_relaxed); // at time t1. 

// [Thread 2]
n = refs.load(memory_order_relaxed);   // starting at time t2 > t1
refs.fetch_add(1, memory_order_relaxed);
n = refs.load(memory_order_relaxed);

有什么价值refs在调用 fetch_add 之前线程 2 观察到了什么？可以是N或N+1吗？调用 fetch_add 后，线程 2 观察到的 refs 值是多少？必须至少是N+2吗？

[演讲网址：C++ & Beyond 2012 -http://channel9.msdn.com/Shows/Going+Deep/Cpp-and-Beyond-2012-Herb-Sutter-atomic-Weapons-2-of-2 http://channel9.msdn.com/Shows/Going+Deep/Cpp-and-Beyond-2012-Herb-Sutter-atomic-Weapons-2-of-2(@ 1:20:00)]

Boost.Atomic 模拟库std::atomic提供类似的引用计数示例和解释 http://www.boost.org/doc/libs/1_57_0/doc/html/atomic/usage_examples.html#boost_atomic.usage_examples.example_reference_counters，这可能有助于您的理解。

增加参考计数器始终可以通过以下方式完成memory_order_relaxed：对对象的新引用只能从现有引用形成，并且将现有引用从一个线程传递到另一个线程必须已经提供任何所需的同步。

在删除另一个线程中的对象之前，强制执行一个线程中对对象的任何可能的访问（通过现有引用）非常重要。这是通过删除引用后的“释放”操作（通过该引用对对象的任何访问显然必须之前发生过）和删除对象之前的“获取”操作来实现的。

可以使用memory_order_acq_rel对于 fetch_sub 操作，但是当引用计数器尚未达到零时，这会导致不必要的“获取”操作，并且可能会造成性能损失。