Ist std::shared_ptr wirklich Thread-sicher?

Wie viel Thread-Sicherheit bietet std::shared_ptr?

std::shared_ptr ist ein intelligenter Zeiger, der Referenzzählung und automatische Funktionen bietet Speicherverwaltung. Während es plattformunabhängig eine Thread-sichere Referenzzählung gewährleistet, müssen einige Aspekte seiner Thread-Sicherheit geklärt werden.

Kern-Thread-Sicherheitsgarantien:

1. Referenzzählung: Der Standard garantiert, dass Referenzzähloperationen innerhalb von std::shared_ptr threadsicher sind. Das bedeutet, dass das Zählen, Inkrementieren und Dekrementieren von Referenzen atomar gehandhabt wird.
2. Zerstörung: Wenn der Referenzzähler eines Objekts auf Null sinkt, stellt der Standard sicher, dass nur ein Thread seinen Destruktor aufruft. Dies wird durch interne Synchronisierungsmechanismen erreicht.

Einschränkungen der Thread-Sicherheit:

1. Thread-Sicherheit des gespeicherten Objekts: std::shared_ptr garantiert keine Thread-Sicherheit für das gespeicherte Objekt. Das gespeicherte Objekt selbst kann seine eigenen Thread-Sicherheitsbedenken haben.

Beispieldemonstration:

Betrachten Sie den folgenden Pseudocode:

// Thread I
shared_ptr<A> a (new A (1));

// Thread II
shared_ptr<A> b (a);

// Thread III
shared_ptr<A> c (a);

// Thread IV
shared_ptr<A> d (a);

d.reset (new A (10));

Es ist falsch anzunehmen, dass andere Threads nach dem Aufruf von reset() in Thread IV nur das neue Objekt sehen. Die Threads II, III und IV verweisen weiterhin auf das ursprüngliche Objekt und nur Thread IV verweist auf das neue.

Fazit:

std::shared_ptr Bietet starke Thread-Sicherheitsgarantien für die Referenzzählung und -zerstörung. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass die Thread-Sicherheit des gespeicherten Objekts nicht garantiert ist und separat betrachtet werden muss.

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