跨多个线程递增共享整数计数器的最佳方法是：'lock”、'Interlocked”还是'易失性”？

Interlocked 操作、lock 语句和 volatile 字段的比较

问题：

假设一个类包含一个公共 int 类型的计数器字段，该字段被多个线程访问，并且仅对其进行增量或减量操作。哪种方法是增量此字段的最佳方法，为什么？

• lock(this.locker) this.counter ;
• Interlocked.Increment(ref this.counter);
• 将计数器的访问修饰符更改为 public volatile。

答案：

最差（不可行）：

• 将计数器的访问修饰符更改为 public volatile

仅使用 volatile 字段不能保证线程安全。虽然 volatile 确保多个 CPU 同时访问相同的数据，但它不能防止读取和写入操作的交错，这可能导致错误。

次优：

• lock(this.locker) this.counter ;

lock 语句通过防止其他线程执行修改受保护字段的代码来提供线程安全。但是，锁定相对较慢，并且可能不必要地阻塞其他线程。

最佳：

• Interlocked.Increment(ref this.counter);

Interlocked 操作是原子且线程安全的，为修改共享数据提供了最有效和可靠的方法。它们以一次性操作执行读取、增量和写入操作，无需锁定。

Interlocked 操作与 volatile 字段的比较：

Interlocked 操作在执行的指令周围应用完整的栅栏，防止多个 CPU 重新排序。volatile 字段仅在其操作周围放置半栅栏，因此它们不会防止重新排序。因此，对于共享数据的并发修改，应使用 Interlocked 操作；而对于写入器从不读取且读取器从不写入原子值的场景，volatile 字段则适用。

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