一句话总结shared_ptr的线程安全问题
我把智能指针的线程安全问题单拎出来讲，是因为在校招面试中可能会被问到。下面，我来谈谈我对这个问题的看法。
这个问题可以被总结为一句话：shared_ptr的引用计数是线程安全的，但shared_ptr实例不是线程安全的，且shared_ptr指向的资源不是线程安全的。
为了把这句话解释清楚，我来给大家举两个例子。
例一
例一：这个例子很好的阐述了shared_ptr的引用计数是线程安全的,shared_ptr指向的资源不是线程安全的。
#include <iostream>
#include <memory>
#include <thread>
#include <list>
#include <mutex>
using namespace std;
mutex mtx;
void func(shared_ptr<list<int>> ptr)
{
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
shared_ptr<list<int>> ptr1(ptr);
mtx.lock();
ptr1->push_back(i);
mtx.unlock();
}
}
int main()
{
shared_ptr<list<int>> ptr(new list<int>);
thread t1(func, ptr);
thread t2(func, ptr);
t1.join();
t2.join();
cout << ptr->size()<<endl;
return 0;
}1.ptr是共享资源，shared_ptr中的引用计数是同一份资源，在用ptr拷贝构造ptr1的过程中，会改变引用计数，理应加锁。但引用计数的加减操作是原子的，因此，这种仅修改引用计数的情况是线程安全的，无需加锁。
2.但ptr指向的list是共享资源，对list的写入需要加锁。
以上运行结果是加锁的情况。
以上运行结果是没有加锁的情况，可以看到，对list进行2K次写入，实际上写入的值往往不到2K，具体写入的值随机。
例二
shared_ptr发生拷贝的流程:
1）拷贝智能指针指向的资源（非原子操作）
2）增减引用计数（原子操作）
假如有下面三个同类型的shared_ptr:
1）一开始他们之间的关系可以用下图来表示：
2）然后线程A先执行语句：p1=p2，在执行这条语句时，先改变ptr的指向，然后才修改引用计数。因为现在是多线程，所以很可能出现这样的情况：在线程A执行完步骤一时，还没来得及执行步骤二，就轮到线程B来执行。如下图所示：
3）现在线程B开始执行p2=p3，并且没有被打断，也就是说步骤一二都完成。
先是步骤一：
然后步骤二：
注意此时因为第一个资源的引用计数已经为0，所以会销毁该资源，也就是说，步骤二执行完之后，p1的ptr是一个悬空指针。所以多个shared_ptr对象对其所管理的资源的访问不是线程安全的。如果不使用锁这会造成线程安全问题。
结论：
1.对于同一个shared_ptr实例，在多线程中'读'（如拷贝构造）是线程安全的。
2.对于同一个shared_ptr实例，在多线程中'写'或'读'和'写'都不是线程安全的，都需要加锁。
3.对于共享引用计数的shared_ptr，在多线程中的'读''写'都是线程安全的。