在以下C++多线程示例中是否需要同步机制？

先看cppreference的这段描述：

所有成员函数（包括拷贝构造函数和拷贝赋值运算符）都可以由多个线程在不同的shared_ptr实例上调用，无需额外同步，即使这些实例是副本且共享同一对象的所有权。

你对这段描述的理解错在了范围——它只保证shared_ptr自身的操作是线程安全的，和它指向的对象无关。

核心区别 #

• shared_ptr自身的线程安全：多个线程对不同的shared_ptr实例（共享同一对象所有权）执行拷贝、赋值、调用use_count()/reset()等成员函数时，不需要额外同步，因为它内部的引用计数操作是原子实现的，不会出现竞态问题。
• 指向对象的线程安全：shared_ptr不会给它指向的对象自动添加同步机制。当多个线程通过不同的shared_ptr实例访问、修改该对象的成员时，必须自己处理同步，否则会出现竞态条件，导致数据错误或输出混乱。

你的代码问题分析 #

你提供的代码中，三个线程通过不同的shared_ptr实例调用fun1/fun2/fun3，这些函数都在修改Demo::Value，并且直接向cout输出（cout无同步的多线程访问也会导致输出混乱）。这属于典型的无同步共享数据修改，必然出现随机的输出和错误的Value计算结果。

修正后的代码示例 #

给共享资源加上互斥锁，保证同一时间只有一个线程能修改Value和输出：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <thread>
#include <mutex>
using namespace std;

class Demo
{
public:
    int Value;
    std::mutex mtx; // 互斥锁，保护共享资源
    Demo():Value(10){}

    void fun1()
    {
        for(int i=0; i<300000; i++)
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 自动加锁/解锁，避免死锁
            Value = Value + i;
            std::cout << "Value1 :" << Value << std::endl;
        }
    }
    void fun2()
    {
        for(int i=0; i<300000; i++)
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
            Value = Value + i;
            std::cout << "Value2 :" << Value << std::endl;
        }
    }
    void fun3()
    {
        for(int i=0; i<300000; i++)
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
            Value = Value + i;
            std::cout << "Value3 :" << Value << std::endl;
        }
    }
};

int main()
{
    std::shared_ptr<Demo> ptr1(new Demo);
    std::thread t1(&Demo::fun1, ptr1);

    std::shared_ptr<Demo> ptr2(ptr1);
    std::thread t2(&Demo::fun2, ptr2);

    std::shared_ptr<Demo> ptr3(ptr2);
    std::thread t3(&Demo::fun3, ptr3);

    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
}

修正后，每个线程进入修改Value和输出的临界区时会独占锁，避免了竞态条件，输出会有序，Value的计算结果也会正确。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mangy