Interlocked.Increment()函数详解 (转载)

时间:2022-09-07 15:00:17

原文地址

    class Program
{
static object lockObj = new object();
static int maxTask = ;
static int currentCount = ;
//假设要处理的数据源
static List<int> numbers = Enumerable.Range(, ).ToList();
static void Main(string[] args)
{
var A = numbers;
TaskContinueDemo();
Console.ReadKey();
}
private static void TaskContinueDemo()
{
while (currentCount < maxTask && numbers.Count > )
{
lock (lockObj)
{
if (currentCount < maxTask && numbers.Count > )
{
Interlocked.Increment(ref currentCount);//以原子操作的形式实现递增
var task = Task.Factory.StartNew(() =>
{
var number = numbers.FirstOrDefault();
if (number > )
{
numbers.Remove(number);
Thread.Sleep();//假设执行一秒钟
Console.WriteLine("Task id {0} Time{1} currentCount{2} dealNumber{3}", Task.CurrentId, DateTime.Now, currentCount, number);
if (Rand() == )//模拟执行中异常
{
numbers.Add(number);//因为出现异常,所以这里需要将number重新放入集合等待处理
Console.WriteLine("number {0} add because Exception", number);
throw new Exception();
}
}
}, TaskCreationOptions.LongRunning).ContinueWith(t =>
{//在ContinueWith中恢复计数
Interlocked.Decrement(ref currentCount);
Console.WriteLine("Continue Task id {0} Time{1} currentCount{2}", Task.CurrentId, DateTime.Now, currentCount);
TaskContinueDemo();
});
}
}
}
}
private static int Rand(int maxNumber = )
{
return Math.Abs(Guid.NewGuid().GetHashCode()) % maxNumber;
} }
InterLockedIncrement and InterLockedDecrement

实现数的原子性加减。什么是原子性的加减呢?

举个例子:如果一个变量 Long value =;

首先说一下正常情况下的加减操作:value+=;

:系统从Value的空间取出值,并动态生成一个空间来存储取出来的值;

:将取出来的值和1作加法,并且将和放回Value的空间覆盖掉原值。加法结束。

如果此时有两个Thread ,分别记作threadA,threadB。

:threadA将Value从存储空间取出,为0;

:threadB将Value从存储空间取出,为0;

:threadA将取出来的值和1作加法,并且将和放回Value的空间覆盖掉原值。加法结束,Value=。

:threadB将取出来的值和1作加法,并且将和放回Value的空间覆盖掉原值。加法结束,Value=。

最后Value = ,而正确应该是2;这就是问题的所在,InterLockedIncrement 能够保证在一个线程访问变量时其它线程不能访问。同理InterLockedDecrement。

LONG   InterlockedDecrement(   
      LPLONG   lpAddend       //   variable   address   
);   
属于互锁函数,用在同一进程内,需要对共享的一个变量,做减法的时候,   
防止其他线程访问这个变量,是实现线程同步的一种办法(互锁函数) 
   
首先要理解多线程同步,共享资源(同时访问全局变量的问题),否则就难以理解。   
     
result   =   InterlockedDecrement(&SomeInt)   
     
如果不考虑多线程其实就是   result   =   SomeInt   -   ;   
     
但是考虑到多线程问题就复杂了一些。就是说如果想要得到我预期的结果并不容易。   
     
result   =   SomeInt   -   ;   
     
举例说:   
SomeInt如果==;   
预期的结果result当然==;   
     
但是,如果SomeInt是一个全程共享的全局变量情况就不一样了。   
C语言的"result   =   SomeInt   -   1;"   
在实际的执行过程中,有好几条指令,在指令执行过程中,其它线程可能改变SomeInt值,使真正的结果与你预期的不一致。   
     
所以InterlockedDecrement(&SomeInt)的执行过程是这样的   
{   
      __禁止其他线程访问   (&SomeInt)   这个地址   
     
      SomeInt   --;   
         
      move   EAX,   someInt;   //   设定返回值,C++函数的返回值   都放在EAX中,   
     
      __开放其他线程访问   (&SomeInt)   这个地址   
}   
     
但是实际上只需要几条指令加前缀就可以完成,以上说明是放大的。   
     
你也许会说,这有必要吗?   一般来说,发生错误的概率不大,但是防范总是必要的 
如果不考虑多线程   
result   =   InterlockedDecrement(&SomeInt);   
就是result   =   SomeInt   -   ;   
如果SomeInt==,result一定==;   
     
但是,在多线程中如果SomeInt是线程间共享的全局变量,情况就不那么简单了。   
result   =   SomeInt   -   ;   
在CPU中,要执行好几条指令。在指令中间有可能SomeInt被线程修改。那实际的结果就不是你预期的结果了。   
     
InterlockedDecrement(&SomeInt)   
放大的过程,如下:   
{   
      __禁止其他线程访问   &SomeInt   地址;   
     
      SomeInt   --;   
         
      /////其他线程不会在这里修改SomeInt值。   !!!!!!   
     
      mov   EAX,   SomeInt;   //C++   函数返回值   总放在EAX中。   
         
      __开放其他线程访问   &SomeInt   地址;   
}   
     
实际的CPU执行过程只有几条加前缀的指令(586指令)   
     
你会说,有必要吗?   出错的概率不大,但是错误总是需要防范的。当然可以用其他多线程机制实现,但是都没有这样简洁,所以Interlocked...函数有必要提供。

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