Использование `shared_ptr` в многопоточном контексте требует определённой осторожности, поскольку он сам по себе имеет ограниченную потокобезопасность. Рассмотрим подробнее, что это значит и как можно безопасно использовать его в многопоточной среде.

Потокобезопасность

1. Безопасное копирование и удаление: Стандарт C++ гарантирует, что операции копирования и удаления `shared_ptr` являются потокобезопасными в том смысле, что вы можете безопасно копировать и удалять разные экземпляры `shared_ptr` из разных потоков, даже если они указывают на один и тот же объект.

2. Счётчик ссылок: Модификации счётчика ссылок в нем (т.е. увеличение и уменьшение) являются атомарными операциями, что означает, что при изменении счётчика из разных потоков состояние счётчика останется консистентным и корректным.

3. Ограничения потокобезопасности:

• Не рекомендуется изменять сам объект, на который указывает `shared_ptr`, из нескольких потоков без дополнительной синхронизации, так как `shared_ptr` не предоставляет потокобезопасность для доступа к объекту.
• Если несколько потоков изменяют один и тот же `shared_ptr` (не копии), например, присваивают ему новые значения или обнуляют его, это должно синхронизироваться, так как стандартная библиотека не гарантирует безопасность таких операций без внешней синхронизации.

Рекомендации для использования в многопоточной среде

• Избегайте разделять один и тот же `shared_ptr` между потоками: Лучше дать каждому потоку собственную копию `shared_ptr`, что позволяет избежать конфликтов на запись.
• Синхронизируйте доступ к общему `shared_ptr`: Если несколько потоков должны иметь доступ к одному и тому же `shared_ptr`, используйте мьютексы или другие механизмы синхронизации для защиты его при записи.
• Рассмотрите использование `std::atomic<std::shared_ptr<T>>` для C++20 и выше: Эта оболочка предоставляет потокобезопасные операции на `shared_ptr` без необходимости явной синхронизации при изменении указателя.

`shared_ptr` обеспечивает базовую потокобезопасность для управления памятью, но требует внимательного подхода при использовании в многопоточных приложениях, особенно когда речь идет о доступе к самому объекту или к самому `shared_ptr` из нескольких потоков.

May 24, 2024, easyoffer