C# 多线程Interlocked类保证原子操作

本文介绍了一个使用C#实现的多线程环境下确保变量递增操作原子性的示例。通过Interlocked类的Increment方法来避免竞态条件,保证了在多线程环境下对共享变量进行安全地递增。

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C# 中的 `System.Threading.Interlocked` 提供了一组用于在多线程环境中进行原子操作的方法。原子操作是指不会被其他线程中断的操作保证操作结果的一致性和完整性。在单个处理器核心上,这些操作通常是不可分割的,但是在多核环境下,它们会尽可能保持低级锁(Lock-free),提高性能。 以下是一些常见的 `Interlocked` 方法示例: 1. **`Interlocked.Add`**:对一个整数型的变量进行加法操作,并确保操作原子的。这对于在多线程环境中累加计数非常有用,比如递增一个计数器: ```csharp int counter = 0; Interlocked.Add(ref counter, 1); // 线程安全地将counter加1 ``` 2. **`Interlocked.Exchange`**:原子地交换两个变量的值,常用于互斥锁(Mutex)等场景: ```csharp bool lockTaken; ref bool currentLock = ref Interlocked.Exchange(ref myLock, true); if (!currentLock) { // Acquired the lock } ``` 3. **`Interlocked.Decrement`** 和 **`Interlocked.Increment`**:分别用于减一和加一操作,同样保证原子性。 4. **`CompareExchange`**:比较并替换值,只有当目标值等于预期值时才进行替换,适用于读取-条件-写入(Read-Modify-Write)的场景。 使用 `Interlocked` 进行操作时,可以避免不必要的上下文切换和竞态条件,提高程序的性能。然而,它并不是所有情况下的万能解,对于复杂的并发问题,可能还需要配合其他的并发控制机制如 `Monitor` 或者 `lock` 语句。
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