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揮發性,聯鎖或鎖定:哪個最適合線程安全計數器增量/減少?

Patricia Arquette
發布: 2025-01-27 11:01:10
原創
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Volatile, Interlocked, or Lock: Which is Best for Thread-Safe Counter Increments/Decrements?

線程安全計數器增量/減量操作:volatileInterlockedlock 的比較

在多執行緒環境中,保護共享資料結​​構免受並發存取至關重要,以確保資料完整性並防止競爭條件。當處理需要原子增量或減量操作的共享整數計數器時,在 volatileInterlockedlock 三種方法中選擇最合適的方法至關重要。

volatile

將欄位標記為 volatile 可在所有執行緒之間提供可見性,防止 CPU 最佳化重新排序記憶體存取。但是,這本身不足以強制對計數器執行原子操作。 volatile 僅確保所有執行緒都能看到最新的值,但不能防止增量/減量操作期間可能發生的資料競爭。

lock

使用 lock 物件透過在存取共享資料之前取得鎖定並在之後釋放鎖定來提供同步。這種方法確保在當前執行緒更新計數器時,沒有其他執行緒可以存取計數器。雖然有效地確保了原子性,但由於同步機制,鎖定可能會引入效能開銷。

Interlocked

Interlocked 類別提供專門為並發場景設計的原子操作。 Interlocked.Increment() 方法對指定的共享變數執行原子增量操作,確保多個執行緒可以安全地遞增計數器而不會導致資料損壞。此方法有效地將讀寫操作組合成單一不可分割的操作,使其成為原子增量/減量場景的首選方法。

結論:

鑑於在多執行緒環境中遞增或遞減共享整數計數器的需求,建議使用 Interlocked.Increment()。此方法提供線程安全的原子操作,而無需鎖定的性能影響,並且比僅依賴 volatile 提供更有效的解決方案。儘管如此,當可見性是主要關注點時,例如確保一個執行緒所做的變更立即對其他執行緒可見,volatile 仍然有其用途。

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