在 C++ 多线程中，什么时候应该将互斥体与 std::shared_ptr 一起使用？

Question

std::shared_ptr<Dog> pd;

void F() {
    pd = std::make_shared<Dog>("Smokey");
}

int main() {
    std::thread t1(F);
    std::thread t2(F);
    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

std::shared_ptr<Dog> pd(new Dog("Gunner"));

void F() {
    std::shared_ptr<Dog> localCopy = pd;
}

int main() {
    std::thread t1(F);
    std::thread t2(F);
    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

在 C++ 中，我知道 std::shared_ptr 对于读取和复制来说是线程安全的。但我对何时需要使用互斥体来同步线程有点困惑。我有两个代码片段。在第一个中，std::shared_ptr 被多个线程修改。在第二个线程中，每个线程仅读取和复制共享指针。在这两种情况下我都需要互斥体，还是只在第一种情况下需要互斥体？为什么或者为什么不？”

Answer 1

如果您仔细识别所涉及的所有移动部分，就更容易理解这一点：

• 一个引用计数对象，这是一个对象，在某个地方，这是你的Dog

• 引用计数器本身，它跟踪对引用计数对象的引用数量

• 使用引用计数器的共享指针本身

这些都是离散的实体，需要单独考虑和评估。

根据经验，在 C++ 中，如果从多个执行线程访问一个对象，并且至少一个执行线程以某种方式“修改”它，则执行线程必须相对于该对象“同步”；除非该对象是“线程安全的”。“同步”是什么意思？嗯，它不仅仅意味着某个地方的互斥锁；它还意味着一个互斥体。但对于这个实际示例来说，这就是它的含义：您需要在某个地方的某个互斥锁上持有锁的同时访问该对象。

数据点：引用计数器是线程安全的。智能指针，又名std::shared_ptr不是。

pd = std::make_shared<Dog>("Smokey");

这会修改多个执行线程中的共享指针pd。这需要同步，这不是线程安全的。你需要一个互斥体。

std::shared_ptr<Dog> localCopy = pd;

这会复制 的副本pd，但不会对其进行修改。作为复制（和销毁）参考计数器的一部分，这也会影响参考计数器。引用计数器是线程安全的。共享指针未被修改，仅被访问。这是线程安全的。