由于与另一个同时更改目标值的线程产生竞争，该操作可能实际上不会将新值存储到目标中。CAS原语不能保证写入发生 - 只有在值已经符合预期时才会发生写入。如果值不符合预期，则原语无法确定正确的行为，因此在这种情况下什么也不会发生 - 您需要通过检查返回值来修复问题以查看操作是否成功。
因此，您的示例：
elem->next = __sync_val_compare_and_swap(&head, head, elem); //always inserts?
这段代码不一定会插入新元素。如果另一个线程在同一时刻插入了一个元素，就会出现竞争条件，可能会导致该线程调用__sync_val_compare_and_swap()时无法更新head（但是如果正确处理，这个线程和其他线程的元素都还没有丢失）。
但是，这行代码还有另一个问题——即使head被更新了，在短暂的时间内，head指向插入的元素，但该元素的next指针尚未更新为指向列表的前一个头部。如果另一个线程在那个时候插入并尝试遍历列表，就会发生错误。
为了正确地更新列表，请将该行代码更改为以下内容：
whatever_t* prev_head = NULL;
do {
elem->next = head; // set up `elem->head` so the list will still be linked
// correctly the instant the element is inserted
prev_head = __sync_val_compare_and_swap(&head, elem->next, elem);
} while (prev_head != elem->next);
或者使用bool变量，我认为这更加方便：
do {
elem->next = head; // set up `elem->head` so the list will still be linked
// correctly the instant the element is inserted
} while (!__sync_bool_compare_and_swap(&head, elem->next, elem));
这段代码有点丑陋，希望我理解得没错（线程安全代码的细节很容易出错）。它应该被包装在一个 insert_element() 函数中（或者更好的是，使用适当的库）。
解决 ABA 问题：
我认为 ABA 问题与这个“将元素添加到列表头部”的代码无关。假设一个线程想要将对象 X 添加到列表中，并且在执行 elem->next = head 时，head 的值为 A1。
然后，在执行 __sync_val_compare_and_swap() 之前，另一组线程会进行以下操作：
- 从列表中删除
A1，使 head 指向 B
- 对对象
A1 进行任何操作并释放它
- 分配另一个对象
A2，恰好位于与 A1 相同的地址上
- 将
A2 添加到列表中，使 head 现在指向 A2
由于 A1 和 A2 具有相同的标识符/地址，这是 ABA 问题的一个实例。
然而，在这种情况下，它并不重要，因为添加对象 X 的线程并不关心 head 是否指向与开始时不同的对象 - 它所关心的是当 X 被排队时：
- 列表是一致的，
- 列表中没有丢失任何对象，和
- 除了
X（由此线程）之外，没有添加其他对象到列表中
