Interlocked 類是 C# 中用于執行原子操作的工具類，它提供了一系列靜態方法，用于在多線程環境中對共享變量進行原子操作。原子操作是指在多線程環境中，一個操作要么完全執行，要么完全不執行，不會被其他線程打斷。Interlocked 類的方法通常用于對整數和長整數進行原子操作。- Increment: 原子地增加一個整數或長整數的值。
- Decrement: 原子地減少一個整數或長整數的值。
int value = 0;Interlocked.Increment(ref value); // value 現在是 1Interlocked.Decrement(ref value); // value 現在是 0
int value = 10;Interlocked.Add(ref value, 5);
int value = 10;int newValue = 20;int oldValue = Interlocked.Exchange(ref value, newValue);
CompareExchange: 原子地比較并交換兩個值。如果當前值與比較值相等，則將新值賦給當前值。int value = 10;int comparand = 10;int newValue = 20;int oldValue = Interlocked.CompareExchange(ref value, newValue, comparand);
- 計數器: 在多線程環境中，使用 Increment 和 Decrement 方法來原子地增加或減少計數器的值。
- 標志位: 使用 Exchange 或 CompareExchange 方法來原子地設置或清除標志位。
- 無鎖數據結構: 在實現無鎖數據結構（如無鎖隊列、無鎖棧等）時，使用 Interlocked 類的方法來確保操作的原子性。
以下是一個使用 Interlocked 類的示例代碼，展示了如何在多線程環境中安全地增加一個計數器的值：using System;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;
class Program{ private static int _counter = 0;
static void Main(string[] args) { Task[] tasks = new Task[10]; for (int i = 0; i < tasks.Length; i++) { tasks[i] = Task.Run(() => IncrementCounter()); }
Task.WaitAll(tasks); Console.WriteLine($"Final counter value: {_counter}"); }
static void IncrementCounter() { for (int i = 0; i < 1000; i++) { Interlocked.Increment(ref _counter); } }}
在這個示例中，我們創建了 10 個任務，每個任務都會調用 IncrementCounter 方法來增加 _counter 的值。由于使用了 Interlocked.Increment 方法，_counter 的增加操作是原子的，因此最終輸出的 _counter 值將是 10000。
- 性能: Interlocked 類的方法通常比使用 lock 語句更高效，因為它們不需要進入內核模式，也不需要進行上下文切換。
- 適用范圍: Interlocked 類的方法僅適用于對整數和長整數進行原子操作。對于更復雜的操作，可能需要使用 lock 語句或其他同步機制。
Interlocked 類是 C# 中用于執行原子操作的重要工具，特別適用于多線程環境中的計數器、標志位和無鎖數據結構等場景。通過使用 Interlocked 類的方法，可以確保在多線程環境中對共享變量的操作是原子的，從而避免競態條件和數據不一致的問題。
該文章在 2025/2/17 12:21:55 編輯過
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