讀-改-寫操作（read-modify-write，fetch_add／compare_exchange）
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讀-改-寫是一個原子操作，它讀出目前的值、由它算出一個新值、再寫回去——全部作為一個不可分割、沒有其他執行緒能把它拆開的單一步驟。這嚴格強過單純的原子載入或單純的原子儲存，因為光靠那兩者無法安全表達「遞增」或「交換」：在你的載入與儲存之間，別的執行緒可能偷溜進來。RMW 把這個縫隙封死。
日常的 RMW 有：fetch_add／fetch_sub／fetch_or／fetch_and（讀出舊值、套用運算、存回結果，並原子地回傳「舊」值）；exchange（原子地寫入新值並回傳舊值）；以及皇冠上的明珠，compare_exchange。比較交換（CAS）接受一個期望值與一個欲設值：原子地，「若」該位置目前等於期望值，就存入欲設值並回報成功；否則把實際的目前值載入期望值並回報失敗。它有兩種形式——compare_exchange_strong 永不假性失敗，而 compare_exchange_weak 即使值相符也被允許失敗，這在 load-linked／store-conditional 硬體（ARM、POWER）上更便宜，因此是放在重試迴圈裡的正確選擇。
RMW 是幾乎每一種鎖與無鎖結構背後的原子肌肉：互斥鎖由 exchange 或 CAS 打造、參考計數由 fetch_add／fetch_sub、無鎖堆疊的 push 由一個 CAS 迴圈構成。每個 RMW 都帶自己的 memory_order（常是 acq_rel，讓它既消費先前的發布、又發布自己的結果）。這裡冒出一個銳利的危害：一個 CAS 可能因為值「看起來」沒變而成功，即使它其實被改過又改回去了——這就是 ABA 問題（在無鎖欄位完整處理）。
int expected = atomic_load(&top); int desired; do { desired = expected + 1; } while (!atomic_compare_exchange_weak(&top, &expected, desired)); /* 失敗時 'expected' 會自動被刷新為目前值，所以我們直接重試 */
CAS 重試迴圈：weak CAS 失敗時自動把 expected 重新載入，使 do/while 成為慣用寫法。
在迴圈裡用 compare_exchange_weak（它的假性失敗在那裡毫無代價），一次性檢查才用 compare_exchange_strong；且絕不要把「CAS 成功了」讀成「中間沒人碰過它」——那正是 ABA 陷阱。