Interlocked Класс

Определение

Пространство имен:

System.Threading

Сборка:

System.Threading.dll

Сборка:

mscorlib.dll

Сборка:

netstandard.dll

Предоставляет атомарные операции для переменных, общедоступных нескольким потокам.

public ref class Interlocked abstract sealed

public ref class Interlocked sealed

public static class Interlocked

public sealed class Interlocked

type Interlocked = class

Public Class Interlocked

Public NotInheritable Class Interlocked

Наследование

Object

Interlocked

Примеры

В следующем примере кода показан механизм блокировки ресурсов, безопасный для потоков.

using namespace System;
using namespace System::Threading;

const int numThreads = 10;
const int numThreadIterations = 5;
ref class MyInterlockedExchangeExampleClass
{
public:
   static void MyThreadProc()
   {
      for ( int i = 0; i < numThreadIterations; i++ )
      {
         UseResource();
         
         //Wait 1 second before next attempt.
         Thread::Sleep( 1000 );

      }
   }


private:
   //A simple method that denies reentrancy.
   static bool UseResource()
   {
      
      //0 indicates that the method is not in use.
      if ( 0 == Interlocked::Exchange( usingResource, 1 ) )
      {
         Console::WriteLine( " {0} acquired the lock", Thread::CurrentThread->Name );
         
         //Code to access a resource that is not thread safe would go here.
         //Simulate some work
         Thread::Sleep( 500 );
         Console::WriteLine( " {0} exiting lock", Thread::CurrentThread->Name );
         
         //Release the lock
         Interlocked::Exchange( usingResource, 0 );
         return true;
      }
      else
      {
         Console::WriteLine( " {0} was denied the lock", Thread::CurrentThread->Name );
         return false;
      }
   }


   //0 for false, 1 for true.
   static int usingResource;
};

int main()
{
   Thread^ myThread;
   Random^ rnd = gcnew Random;
   for ( int i = 0; i < numThreads; i++ )
   {
      myThread = gcnew Thread( gcnew ThreadStart( MyInterlockedExchangeExampleClass::MyThreadProc ) );
      myThread->Name = String::Format( "Thread {0}", i + 1 );
      
      //Wait a random amount of time before starting next thread.
      Thread::Sleep( rnd->Next( 0, 1000 ) );
      myThread->Start();

   }
}

using System;
using System.Threading;

namespace InterlockedExchange_Example
{
    class MyInterlockedExchangeExampleClass
    {
        //0 for false, 1 for true.
        private static int usingResource = 0;

        private const int numThreadIterations = 5;
        private const int numThreads = 10;

        static void Main()
        {
            Thread myThread;
            Random rnd = new Random();

            for(int i = 0; i < numThreads; i++)
            {
                myThread = new Thread(new ThreadStart(MyThreadProc));
                myThread.Name = String.Format("Thread{0}", i + 1);
            
                //Wait a random amount of time before starting next thread.
                Thread.Sleep(rnd.Next(0, 1000));
                myThread.Start();
            }
        }

        private static void MyThreadProc()
        {
            for(int i = 0; i < numThreadIterations; i++)
            {
                UseResource();
            
                //Wait 1 second before next attempt.
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }

        //A simple method that denies reentrancy.
        static bool UseResource()
        {
            //0 indicates that the method is not in use.
            if(0 == Interlocked.Exchange(ref usingResource, 1))
            {
                Console.WriteLine("{0} acquired the lock", Thread.CurrentThread.Name);
            
                //Code to access a resource that is not thread safe would go here.
            
                //Simulate some work
                Thread.Sleep(500);

                Console.WriteLine("{0} exiting lock", Thread.CurrentThread.Name);
            
                //Release the lock
                Interlocked.Exchange(ref usingResource, 0);
                return true;
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("   {0} was denied the lock", Thread.CurrentThread.Name);
                return false;
            }
        }
    }
}

Imports System.Threading

Namespace InterlockedExchange_Example
    Class MyInterlockedExchangeExampleClass
        '0 for false, 1 for true.
        Private Shared usingResource As Integer = 0

        Private Const numThreadIterations As Integer = 5
        Private Const numThreads As Integer = 10

        <MTAThread> _
        Shared Sub Main()
            Dim myThread As Thread
            Dim rnd As New Random()

            Dim i As Integer
            For i = 0 To numThreads - 1
                myThread = New Thread(AddressOf MyThreadProc)
                myThread.Name = String.Format("Thread{0}", i + 1)

                'Wait a random amount of time before starting next thread.
                Thread.Sleep(rnd.Next(0, 1000))
                myThread.Start()
            Next i
        End Sub

        Private Shared Sub MyThreadProc()
            Dim i As Integer
            For i = 0 To numThreadIterations - 1
                UseResource()

                'Wait 1 second before next attempt.
                Thread.Sleep(1000)
            Next i
        End Sub 

        'A simple method that denies reentrancy.
        Shared Function UseResource() As Boolean
            '0 indicates that the method is not in use.
            If 0 = Interlocked.Exchange(usingResource, 1) Then
                Console.WriteLine("{0} acquired the lock", Thread.CurrentThread.Name)

                'Code to access a resource that is not thread safe would go here.
                'Simulate some work
                Thread.Sleep(500)

                Console.WriteLine("{0} exiting lock", Thread.CurrentThread.Name)

                'Release the lock
                Interlocked.Exchange(usingResource, 0)
                Return True
            Else
                Console.WriteLine("   {0} was denied the lock", Thread.CurrentThread.Name)
                Return False
            End If
        End Function 
    End Class 
End Namespace

Комментарии

Методы этого класса помогают защититься от ошибок, которые могут возникать, когда планировщик переключает контексты, когда поток обновляет переменную, доступ к ней осуществляется другими потоками или когда два потока выполняются параллельно на отдельных процессорах. Члены этого класса не вызывают исключений.

И Increment Decrement методы увеличивают или уменьшают переменную и сохраняют полученное значение в одной операции. На большинстве компьютеров приращение переменной не является атомарной операцией, требующей выполнения следующих действий:

1. Загрузите значение из переменной экземпляра в регистр.

2. Увеличение или уменьшение значения.

3. Сохраните значение в переменной экземпляра.

Если вы не используете Increment и Decrementпоток можно вытеснить после выполнения первых двух шагов. Затем другой поток может выполнить все три шага. Когда первый поток возобновляет выполнение, он перезаписывает значение в переменной экземпляра, а эффект приращения или уменьшения, выполняемого вторым потоком, теряется.

Метод Add атомарным образом добавляет целочисленное значение в целочисленную переменную и возвращает новое значение переменной.

Метод Exchange атомарным образом обменивается значениями указанных переменных. Метод CompareExchange объединяет две операции: сравнение двух значений и сохранение третьего значения в одной из переменных на основе результата сравнения. Операции сравнения и обмена выполняются как атомарная операция.

Убедитесь, что любой доступ на запись или чтение к общей переменной является атомарным. В противном случае данные могут быть повреждены или загруженное значение может быть неправильным.

Методы

Add(Int32, Int32)	Добавляет два 32-разрядных целых числа и заменяет первое число на сумму в одной атомарной операции.
Add(Int64, Int64)	Добавляет два 64-разрядных целых числа и заменяет первое число на сумму в виде атомарной операции.
Add(UInt32, UInt32)	Складывает два 32-разрядных целых числа без знака и заменяет первое число полученной суммой в одной атомарной операции.
Add(UInt64, UInt64)	Складывает два 64-разрядных целых числа без знака и заменяет первое число полученной суммой в одной атомарной операции.
And(Int32, Int32)	Выполняет побитовую операцию "И" над двумя 32-разрядными целыми числами со знаком и заменяет первое целое число полученным результатом в одной атомарной операции.
And(Int64, Int64)	Выполняет побитовую операцию "И" над двумя 64-разрядными целыми числами со знаком и заменяет первое целое число полученным результатом в одной атомарной операции.
And(UInt32, UInt32)	Выполняет побитовую операцию "И" над двумя 32-разрядными целыми числами без знака и заменяет первое целое число полученным результатом в одной атомарной операции.
And(UInt64, UInt64)	Выполняет побитовую операцию "И" над двумя 64-разрядными целыми числами без знака и заменяет первое целое число полученным результатом в одной атомарной операции.
CompareExchange(Double, Double, Double)	Сравнивает два числа с плавающей запятой двойной точности на равенство и заменяет первое значение, если они равны.
CompareExchange(Int32, Int32, Int32)	Сравнивает два 32-разрядных целых числа со знаком на равенство и заменяет первое, если они равны.
CompareExchange(Int64, Int64, Int64)	Сравнивает два 64-разрядных целых числа со знаком на равенство и заменяет первое, если они равны.
CompareExchange(IntPtr, IntPtr, IntPtr)	Сравнивает два зависящих от платформы обработчика или указателя на равенство и заменяет первое из значений, если они равны.
CompareExchange(Object, Object, Object)	Сравнивает два объекта на равенство ссылок и заменяет первый объект, если они равны.
CompareExchange(Single, Single, Single)	Сравнивает два числа с плавающей запятой с обычной точностью на равенство и, если они равны, заменяет первое значение.
CompareExchange(UInt32, UInt32, UInt32)	Сравнивает два 32-разрядных целых числа без знака и в случае равенства заменяет первое значение.
CompareExchange(UInt64, UInt64, UInt64)	Сравнивает два 64-разрядных целых числа без знака и в случае равенства заменяет первое значение.
CompareExchange(UIntPtr, UIntPtr, UIntPtr)	Сравнивает два зависящих от платформы обработчика или указателя на равенство и заменяет первое из значений, если они равны.
CompareExchange<T>(T, T, T)	Сравнивает два экземпляра указанного ссылочного типа T на равенство ссылок. Если они равны, заменяет первый экземпляр.
Decrement(Int32)	Уменьшает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Decrement(Int64)	Уменьшает значение заданной переменной и сохраняет результат — как атомарная операция.
Decrement(UInt32)	Уменьшает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Decrement(UInt64)	Уменьшает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Exchange(Double, Double)	Задает число с плавающей запятой с двойной точностью указанным значением — как атомарная операция, и возвращает исходное значение.
Exchange(Int32, Int32)	Присваивает 32-битовому целому числу со знаком заданное значение и возвращает исходное значение в одной атомарной операции.
Exchange(Int64, Int64)	Присваивает 64-разрядному целому числу со знаком заданное значение и возвращает исходное значение в виде атомарной операции.
Exchange(IntPtr, IntPtr)	Задает указатель или обработчик, зависящий от платформы — как атомарная операция, и возвращает ссылку на исходное значение.
Exchange(Object, Object)	Задает объект указанным значением — как атомарная операция, и возвращает ссылку на исходный объект.
Exchange(Single, Single)	Задает число с плавающей запятой с обычной точностью указанным значением — как атомарная операция, и возвращает исходное значение.
Exchange(UInt32, UInt32)	Присваивает 32-разрядному целому числу без знака заданное значение и возвращает его исходное значение в одной атомарной операции.
Exchange(UInt64, UInt64)	Присваивает 64-разрядному целому числу без знака заданное значение и возвращает его исходное значение в одной атомарной операции.
Exchange(UIntPtr, UIntPtr)	Задает указатель или обработчик, зависящий от платформы — как атомарная операция, и возвращает ссылку на исходное значение.
Exchange<T>(T, T)	Задает определенное значение для переменной указанного типа T и возвращает исходное значение (атомарная операция).
Increment(Int32)	Увеличивает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Increment(Int64)	Увеличивает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Increment(UInt32)	Увеличивает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Increment(UInt64)	Увеличивает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.
MemoryBarrier()	Синхронизирует доступ к памяти следующим образом: процессор, выполняющий текущий поток, не способен упорядочить инструкции так, чтобы обращения к памяти до вызова метода MemoryBarrier() выполнялись после обращений к памяти, следующих за вызовом метода MemoryBarrier().
MemoryBarrierProcessWide()	Предоставляет барьер памяти всего процесса, который не позволяет перемещать операции чтения и записи из любого ЦП.
Or(Int32, Int32)	Выполняет побитовую операцию "ИЛИ" над двумя 32-разрядными целыми числами со знаком и заменяет первое целое число полученным результатом в одной атомарной операции.
Or(Int64, Int64)	Выполняет побитовую операцию "ИЛИ" над двумя 64-разрядными целыми числами со знаком и заменяет первое целое число полученным результатом в одной атомарной операции.
Or(UInt32, UInt32)	Выполняет побитовую операцию "ИЛИ" над двумя 32-разрядными целыми числами без знака и заменяет первое целое число полученным результатом в одной атомарной операции.
Or(UInt64, UInt64)	Выполняет побитовую операцию "ИЛИ" над двумя 64-разрядными целыми числами без знака и заменяет первое целое число полученным результатом в одной атомарной операции.
Read(Int64)	Возвращает 64-битное значение, загруженное в виде атомарной операции.
Read(UInt64)	Возвращает загруженное 64-разрядное значение без знака в одной атомарной операции.
SpeculationBarrier()	Определяет барьер памяти, блокирующий упреждающее исполнение блоков после этой точки до выполнения ожидающих операций чтения и записи.

Потокобезопасность

Данный тип потокобезопасен.

См. также раздел

• Управляемая поточность
• Общие сведения о примитивах синхронизации