Interlocked Класс

Определение

Пространство имен:

System.Threading

Сборка:

System.Threading.dll

Исходный код:

Interlocked.cs

Предоставляет атомарные операции для переменных, совместно используемых несколькими потоками.

public ref class Interlocked abstract sealed

public static class Interlocked

type Interlocked = class

Public 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 при переключениях контекстов планировщика во время обновления переменной, к которым можно получить доступ другим потокам, или при одновременном выполнении двух потоков на отдельных процессорах. Члены этого класса не вызывают исключений.

Методы Increment и Decrement увеличивают или уменьшают переменную и сохраняют результирующее значение в одной операции. На большинстве компьютеров приращение переменной не является атомарной операцией, требуя 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 Decrement, поток можно преумножение 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 добавочного или уменьшения, выполняемого вторым потоком, теряется.

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

Метод Exchange атомарно обменивается значениями указанных переменных. Метод CompareExchange объединяет две операции: сравнение двух значений и хранение 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 неверным.

Методы

Add(Int32, Int32)	Добавляет два 32-разрядных целых числа и заменяет первое целое число суммой в виде атомарной операции.
Add(Int64, Int64)	Добавляет два 64-разрядных целых числа и заменяет первое целое число суммой в виде атомарной операции.
Add(UInt32, UInt32)	Добавляет два 32-разрядных целых числа без знака и заменяет первое целое число суммой в виде атомарной операции.
Add(UInt64, UInt64)	Добавляет два 64-разрядного целого числа без знака и заменяет первое целое число суммой в виде атомарной операции.
And(Int32, Int32)	Битовая "и" две 32-разрядные целые числа со знаком и заменяет первое целое число результатом в виде атомарной операции.
And(Int64, Int64)	Битовая "и" две 64-разрядные целые числа со знаком и заменяет первое целое число результатом в виде атомарной операции.
And(UInt32, UInt32)	Битовая "и" две 32-разрядные целые числа без знака и заменяет первое целое число результатом в виде атомарной операции.
And(UInt64, UInt64)	Битовая "и" две 64-разрядные целые числа без знака и заменяет первое целое число результатом в виде атомарной операции.
CompareExchange(Double, Double, Double)	Сравнивает два числа с плавающей запятой двойной точности для равенства и, если они равны, заменяет первое значение.
CompareExchange(Int32, Int32, Int32)	Сравнивает два 32-разрядных целочисленных числа со знаком для равенства и, если они равны, заменяет первое значение.
CompareExchange(Int64, Int64, Int64)	Сравнивает два 64-разрядных целочисленных числа со знаком для равенства и, если они равны, заменяет первое значение.
CompareExchange(IntPtr, IntPtr, IntPtr)	Сравнивает два дескриптора для конкретной платформы или указатели на равенство и, если они равны, заменяет первый.
CompareExchange(Object, Object, Object)	Сравнивает два объекта для равенства ссылок и, если они равны, заменяет первый объект.
CompareExchange(Single, Single, Single)	Сравнивает два числа с плавающей запятой с одной точностью для равенства и, если они равны, заменяет первое значение.
CompareExchange(UInt32, UInt32, UInt32)	Сравнивает два 32-разрядных целых числа без знака для равенства и, если они равны, заменяет первое значение.
CompareExchange(UInt64, UInt64, UInt64)	Сравнивает два 64-разрядных целых числа без знака для равенства и, если они равны, заменяет первое значение.
CompareExchange(UIntPtr, UIntPtr, UIntPtr)	Сравнивает два дескриптора для конкретной платформы или указатели на равенство и, если они равны, заменяет первый.
CompareExchange<T>(T, T, T)	Сравнивает два экземпляра указанного ссылочного типа T для равенства ссылок и, если они равны, заменяет первый.
Decrement(Int32)	Уменьшает указанную переменную и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Decrement(Int64)	Уменьшает указанную переменную и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Decrement(UInt32)	Уменьшает указанную переменную и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Decrement(UInt64)	Уменьшает указанную переменную и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Exchange(Double, Double)	Задает число с плавающей запятой двойной точности заданному значению и возвращает исходное значение в качестве атомарной операции.
Exchange(Int32, Int32)	Задает 32-разрядное целое число со знаком заданному значению и возвращает исходное значение в виде атомарной операции.
Exchange(Int64, Int64)	Задает 64-разрядное целое число со знаком заданному значению и возвращает исходное значение в виде атомарной операции.
Exchange(IntPtr, IntPtr)	Задает дескриптор для конкретной платформы или указатель на указанное значение и возвращает исходное значение в качестве атомарной операции.
Exchange(Object, Object)	Задает объект заданному значению и возвращает ссылку на исходный объект в виде атомарной операции.
Exchange(Single, Single)	Задает число с плавающей запятой с одной точностью заданному значению и возвращает исходное значение в виде атомарной операции.
Exchange(UInt32, UInt32)	Задает 32-разрядное целое число без знака в указанное значение и возвращает исходное значение в виде атомарной операции.
Exchange(UInt64, UInt64)	Задает 64-разрядное целое число без знака в указанное значение и возвращает исходное значение в виде атомарной операции.
Exchange(UIntPtr, UIntPtr)	Задает дескриптор для конкретной платформы или указатель на указанное значение и возвращает исходное значение в качестве атомарной операции.
Exchange<T>(T, T)	Задает переменную указанного типа T заданному значению и возвращает исходное значение как атомарную операцию.
Increment(Int32)	Увеличивает указанную переменную и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Increment(Int64)	Увеличивает указанную переменную и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Increment(UInt32)	Увеличивает указанную переменную и сохраняет результат в виде атомарной операции.
Increment(UInt64)	Увеличивает указанную переменную и сохраняет результат в виде атомарной операции.
MemoryBarrier()	Синхронизирует доступ к памяти следующим образом: обработчик, выполняющий текущий поток, не может переупорядочение инструкций таким образом, чтобы память обращается до вызова MemoryBarrier() выполнить после доступа к памяти, который следует вызову MemoryBarrier().
MemoryBarrierProcessWide()	Предоставляет барьер памяти на уровне процесса, который гарантирует, что операции чтения и записи с любого ЦП не могут перемещаться по барьеру.
Or(Int32, Int32)	Битовая "или" две 32-разрядные целые числа со знаком и заменяет первое целое число результатом в виде атомарной операции.
Or(Int64, Int64)	Битовая "или" две 64-разрядные целые числа со знаком и заменяет первое целое число результатом в виде атомарной операции.
Or(UInt32, UInt32)	Битовая "или" две 32-разрядные целые числа без знака и заменяет первое целое число результатом в виде атомарной операции.
Or(UInt64, UInt64)	Битовая "или" две 64-разрядные целые числа без знака и заменяет первое целое число результатом в виде атомарной операции.
Read(Int64)	Возвращает 64-разрядное значение, загруженное в виде атомарной операции.
Read(UInt64)	Возвращает 64-разрядное значение без знака, загруженное в виде атомарной операции.

Потокобезопасность

Этот тип является потокобезопасной.

См. также раздел

• управляемых потоков
• Обзор примитивов синхронизации