什么是原子操作？

原子（atom）本意是“不能被進(jìn)一步分割的最小粒子”，而原子操作（atomic operation）意為”不可被中斷的一個(gè)或一系列操作” 。在C#中有多個(gè)線程同時(shí)對某個(gè)變量進(jìn)行操作的時(shí)候，我們應(yīng)該使用原子操作，防止多線程取到的值不是最新的值。

例如：int result = 0;

多線程A正在執(zhí)行 result(0)+1

多線程B同時(shí)執(zhí)行 result(0)+1

那么最終result的結(jié)果是1還是2呢，這個(gè)就很難說了。如果在CPU中2個(gè)線程同時(shí)計(jì)算，那么得到的結(jié)果則是1，顯然這個(gè)結(jié)果不是我們想要的。當(dāng)然你可以使用lock鎖來保障多線程執(zhí)行的唯一性，但是它的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及原子操作的方式。

使用Interlocked進(jìn)行原子操作：

使用.NET提供的Interlocked類可以對一些數(shù)據(jù)進(jìn)行原子操作，看起來似乎跟lock鎖一樣，但它并不是lock鎖，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#代碼進(jìn)行演示了原子操作：

class Program
{
//全局變量
private static int _result;
//Main方法
static void Main(string[] args)
{
//運(yùn)行后按住Enter鍵數(shù)秒，對比使用Interlocked.Increment(ref _result);與 _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();
}
}
//線程調(diào)用方法
private static void Work(int TaskID)
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//_result++;
Interlocked.Increment(ref _result);
}
}
}

以上代碼運(yùn)行分別注釋最后兩行代碼_result++;與Interlocked.Increment(ref _result);的其中一行再運(yùn)行，運(yùn)行后按住Enter鍵不放運(yùn)行數(shù)秒，即可看出區(qū)別兩者的區(qū)別。

至此，就體現(xiàn)出了Interlocked的作用，本文示例源碼下載：Interlocked_Sample.

關(guān)于原子操作的其他說明：在32位CPU執(zhí)行賦值指令，數(shù)據(jù)傳輸最大寬度4個(gè)字節(jié)。所以只要在4個(gè)字節(jié)以下讀寫操作的，32位CPU都是原子操作。所以bool、int這些類型的操作本身就是原子操作。而Interlocked提供的原子操作方法則是底層進(jìn)行了功能性CPU指令封裝來完成的。

以上所述是小編給大家介紹的C#中使用Interlocked進(jìn)行原子操作的技巧，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持！

最新評論