如何用atomic_store安全置空多线程环境下的std::shared_ptr？

首先明确一个前提：直接对全局std::shared_ptr进行读写操作是非线程安全的，比如下面的代码：

// 线程1
shared_ptr<myClass> private = global;
...

// 线程2
global = make_shared<myClass>();

而使用std::atomic_load和std::atomic_store对std::shared_ptr进行操作时，就能保证线程安全：

// 线程1
shared_ptr<myClass> private = atomic_load(&global);
...

// 线程2
atomic_store(&global, make_shared<myClass>());
...

但如果尝试用atomic_store直接将std::shared_ptr置空，比如下面的写法会编译报错：

std::atomic_store(&global, nullptr);

原因分析 #

std::atomic_store针对std::shared_ptr的重载版本，要求第二个参数的类型必须是std::shared_ptr<T>（或可隐式转换为该类型的对象），而nullptr属于std::nullptr_t类型，无法直接隐式转换为std::shared_ptr<T>。

要实现线程安全的置空操作，需要显式构造一个空的std::shared_ptr作为参数，正确写法如下：

std::atomic_store(&global, std::shared_ptr<myClass>());
// 或者更简洁的写法
std::atomic_store(&global, {});

本质上，针对std::shared_ptr的原子操作接口是强类型的，必须传递同类型的对象，不能直接用裸空指针或nullptr替代。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者QIhao Wu