C#中使用Interlocked进行原子操作的技巧

作者: 北方的狼72913907
来源: 51数据库
2021-10-27

什么是原子操作？

原子（atom）本意是“不能被进一步分割的最小粒子”，而原子操作（atomic operation）意为”不可被中断的一个或一系列操作” 。在c#中有多个线程同时对某个变量进行操作的时候，我们应该使用原子操作，防止多线程取到的值不是最新的值。

例如：int result = 0;

多线程a正在执行 result(0)+1

多线程b同时执行 result(0)+1

那么最终result的结果是1还是2呢，这个就很难说了。如果在cpu中2个线程同时计算，那么得到的结果则是1，显然这个结果不是我们想要的。当然你可以使用lock锁来保障多线程执行的唯一性，但是它的性能远远不及原子操作的方式。

使用interlocked进行原子操作：

使用.net提供的interlocked类可以对一些数据进行原子操作，看起来似乎跟lock锁一样，但它并不是lock锁，它的原子操作是基于cpu本身的，非阻塞的，所以要比lock的效率高。

下面使用c#代码进行演示了原子操作：

class program
{
//全局变量
private static int _result;
//main方法
static void main(string[] args)
{
//运行后按住enter键数秒，对比使用interlocked.increment(ref _result);与 _result++;的不同
　　while (true)
{
task[] _tasks = new task[100];
int i = 0;
for (i = 0; i < _tasks.length; i++)
{
_tasks[i] = task.factory.startnew((num) =>
{
var taskid = (int)num;
work(taskid);
}, i);
}
task.waitall(_tasks);
console.writeline(_result);
console.readkey();
}
}
//线程调用方法
private static void work(int taskid)
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//_result++;
interlocked.increment(ref _result);
}
}
}

以上代码运行分别注释最后两行代码_result++;与interlocked.increment(ref _result);的其中一行再运行，运行后按住enter键不放运行数秒，即可看出区别两者的区别。

至此，就体现出了interlocked的作用，本文示例源码下载：interlocked_sample.

关于原子操作的其他说明：在32位cpu执行赋值指令，数据传输最大宽度4个字节。所以只要在4个字节以下读写操作的，32位cpu都是原子操作。所以bool、int这些类型的操作本身就是原子操作。而interlocked提供的原子操作方法则是底层进行了功能性cpu指令封装来完成的。

以上所述是小编给大家介绍的c#中使用interlocked进行原子操作的技巧，希望对大家有所帮助

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