std::shared_ptr赋值是否为原子操作？多线程并发赋值行为分析

开发者阿泽

2026-7-4

关于std::shared_ptr的线程安全问题解答

1. std::shared_ptr的赋值操作是否为原子操作？

不是。std::shared_ptr的普通赋值运算符（operator=）不属于原子操作。C++标准仅规定了针对std::shared_ptr的专门原子操作函数（如std::atomic_store、std::atomic_load、std::atomic_exchange等特化版本）才具备原子性。

普通赋值过程包含两个关键步骤：更新内部指针指向、修改引用计数，这两步无法保证原子执行。多线程直接对同一个std::shared_ptr执行普通赋值，会引发数据竞争，属于未定义行为。

2. 多线程对同一shared_ptr赋值时，线程会等待对方完成完整赋值吗？

先指出你提供的代码存在问题：lambda表达式中使用[=s1]是按值捕获了s1的副本，线程内部修改的是各自的副本，而非全局的s1。若要修改同一个s1，需要改为引用捕获[&s1]。

假设修正为引用捕获后，核心结论是：t2不会等待t1的完整赋值操作完成，具体细节如下：

std::make_shared<int>(2)的内存分配和对象构造是在赋值给s1之前完成的，这部分操作是线程各自独立执行的，t1的内存分配阶段和t2的内存分配阶段完全并行，互不干扰。
当执行s1 = ...的赋值操作时，由于普通赋值不是原子操作，t1和t2的赋值步骤会交叉执行，引发数据竞争。这种情况下可能出现多种错误结果：比如引用计数被错误增减导致内存泄漏或二次释放，或者s1最终的指针指向混乱，既不是t1赋值的对象也不是t2赋值的对象。

如果需要多线程安全地修改std::shared_ptr，必须使用标准库提供的原子操作函数，而非普通赋值。