Interlocked Interlocked Interlocked Interlocked Class

Определение

Предоставляет атомарные операции для переменных, общедоступных нескольким потокам.Provides atomic operations for variables that are shared by multiple threads.

public ref class Interlocked abstract sealed
public static class Interlocked
type Interlocked = class
Public Class Interlocked
Наследование
InterlockedInterlockedInterlockedInterlocked

Примеры

В следующем примере кода показан потокобезопасный механизм блокировки ресурсов.The following code example shows a thread-safe resource locking mechanism.

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
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 'Main

        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, доступную для других потоков, или когда два потока одновременно выполняются на разных процессорах.The methods of this class help protect against errors that can occur when the scheduler switches contexts while a thread is updating a variable that can be accessed by other threads, or when two threads are executing concurrently on separate processors. Члены этого класса не создают исключения.The members of this class do not throw exceptions.

Методы Increment иDecrement увеличивают или уменьшают переменную и сохраняют результирующее значение в одной операции.The Increment and Decrement methods increment or decrement a variable and store the resulting value in a single operation. На большинстве компьютеров увеличение переменной не является атомарной операцией, что требует выполнения следующих действий:On most computers, incrementing a variable is not an atomic operation, requiring the following steps:

  1. Загрузка значения из переменной экземпляра в регистр.Load a value from an instance variable into a register.

  2. Увеличьте или уменьшите значение.Increment or decrement the value.

  3. Сохраните значение в переменной экземпляра.Store the value in the instance variable.

Если вы не используете Increment и Decrement, поток может быть вытеснен после выполнения первых двух шагов.If you do not use Increment and Decrement, a thread can be preempted after executing the first two steps. Затем другой поток может выполнить все три шага.Another thread can then execute all three steps. Когда первый поток возобновляет выполнение, он перезаписывает значение в переменной экземпляра, и результат увеличения или уменьшения, выполненный вторым потоком, будет утерян.When the first thread resumes execution, it overwrites the value in the instance variable, and the effect of the increment or decrement performed by the second thread is lost.

Add Метод атомарным образом добавляет целочисленное значение в целочисленную переменную и возвращает новое значение переменной.The Add method atomically adds an integer value to an integer variable and returns the new value of the variable.

Exchange Метод атомарным образом обменивает значения указанных переменных.The Exchange method atomically exchanges the values of the specified variables. CompareExchange Метод объединяет две операции: сравнение двух значений и сохранение третьего значения в одной из переменных на основе результата сравнения.The CompareExchange method combines two operations: comparing two values and storing a third value in one of the variables, based on the outcome of the comparison. Операции сравнения и обмена выполняются в виде атомарной операции.The compare and exchange operations are performed as an atomic operation.

Убедитесь, что любой доступ на запись или чтение к общей переменной является атомарным.Ensure that any write or read access to a shared variable is atomic. В противном случае данные могут быть повреждены, или загруженное значение может быть неправильным.Otherwise, the data might be corrupted or the loaded value might be incorrect.

Методы

Add(Int32, Int32) Add(Int32, Int32) Add(Int32, Int32) Add(Int32, Int32)

Добавляет два 32-разрядных целых числа и заменяет первое число на сумму в одной атомарной операции.Adds two 32-bit integers and replaces the first integer with the sum, as an atomic operation.

Add(Int64, Int64) Add(Int64, Int64) Add(Int64, Int64) Add(Int64, Int64)

Добавляет два 64-разрядных целых числа и заменяет первое число на сумму в виде атомарной операции.Adds two 64-bit integers and replaces the first integer with the sum, as an atomic operation.

CompareExchange(Double, Double, Double) CompareExchange(Double, Double, Double) CompareExchange(Double, Double, Double) CompareExchange(Double, Double, Double)

Сравнивает два числа с плавающей запятой двойной точности на равенство и заменяет первое значение, если они равны.Compares two double-precision floating point numbers for equality and, if they are equal, replaces the first value.

CompareExchange(Int32, Int32, Int32) CompareExchange(Int32, Int32, Int32) CompareExchange(Int32, Int32, Int32) CompareExchange(Int32, Int32, Int32)

Сравнивает два 32-разрядных целых числа со знаком на равенство и заменяет первое, если они равны.Compares two 32-bit signed integers for equality and, if they are equal, replaces the first value.

CompareExchange(Int64, Int64, Int64) CompareExchange(Int64, Int64, Int64) CompareExchange(Int64, Int64, Int64) CompareExchange(Int64, Int64, Int64)

Сравнивает два 64-разрядных целых числа со знаком на равенство и заменяет первое, если они равны.Compares two 64-bit signed integers for equality and, if they are equal, replaces the first value.

CompareExchange(IntPtr, IntPtr, IntPtr) CompareExchange(IntPtr, IntPtr, IntPtr) CompareExchange(IntPtr, IntPtr, IntPtr) CompareExchange(IntPtr, IntPtr, IntPtr)

Сравнивает два зависящих от платформы обработчика или указателя на равенство и заменяет первое из значений, если они равны.Compares two platform-specific handles or pointers for equality and, if they are equal, replaces the first one.

CompareExchange(Object, Object, Object) CompareExchange(Object, Object, Object) CompareExchange(Object, Object, Object) CompareExchange(Object, Object, Object)

Сравнивает два объекта на равенство ссылок и заменяет первый объект, если они равны.Compares two objects for reference equality and, if they are equal, replaces the first object.

CompareExchange(Single, Single, Single) CompareExchange(Single, Single, Single) CompareExchange(Single, Single, Single) CompareExchange(Single, Single, Single)

Сравнивает два числа с плавающей запятой с обычной точностью на равенство и, если они равны, заменяет первое значение.Compares two single-precision floating point numbers for equality and, if they are equal, replaces the first value.

CompareExchange<T>(T, T, T) CompareExchange<T>(T, T, T) CompareExchange<T>(T, T, T) CompareExchange<T>(T, T, T)

Сравнивает два экземпляра указанного ссылочного типа T на равенство ссылок. Если они равны, заменяет первый экземпляр.Compares two instances of the specified reference type T for reference equality and, if they are equal, replaces the first one.

Decrement(Int32) Decrement(Int32) Decrement(Int32) Decrement(Int32)

Уменьшает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.Decrements a specified variable and stores the result, as an atomic operation.

Decrement(Int64) Decrement(Int64) Decrement(Int64) Decrement(Int64)

Уменьшает значение заданной переменной и сохраняет результат — как атомарная операция.Decrements the specified variable and stores the result, as an atomic operation.

Exchange(Single, Single) Exchange(Single, Single) Exchange(Single, Single) Exchange(Single, Single)

Задает число с плавающей запятой с обычной точностью указанным значением — как атомарная операция, и возвращает исходное значение.Sets a single-precision floating point number to a specified value and returns the original value, as an atomic operation.

Exchange(Object, Object) Exchange(Object, Object) Exchange(Object, Object) Exchange(Object, Object)

Задает объект указанным значением — как атомарная операция, и возвращает ссылку на исходный объект.Sets an object to a specified value and returns a reference to the original object, as an atomic operation.

Exchange(IntPtr, IntPtr) Exchange(IntPtr, IntPtr) Exchange(IntPtr, IntPtr) Exchange(IntPtr, IntPtr)

Задает указатель или обработчик, зависящий от платформы — как атомарная операция, и возвращает ссылку на исходное значение.Sets a platform-specific handle or pointer to a specified value and returns the original value, as an atomic operation.

Exchange(Double, Double) Exchange(Double, Double) Exchange(Double, Double) Exchange(Double, Double)

Задает число с плавающей запятой с двойной точностью указанным значением — как атомарная операция, и возвращает исходное значение.Sets a double-precision floating point number to a specified value and returns the original value, as an atomic operation.

Exchange(Int32, Int32) Exchange(Int32, Int32) Exchange(Int32, Int32) Exchange(Int32, Int32)

Присваивает 32-битовому целому числу со знаком заданное значение и возвращает исходное значение в одной атомарной операции.Sets a 32-bit signed integer to a specified value and returns the original value, as an atomic operation.

Exchange(Int64, Int64) Exchange(Int64, Int64) Exchange(Int64, Int64) Exchange(Int64, Int64)

Присваивает 64-разрядному целому числу со знаком заданное значение и возвращает исходное значение в виде атомарной операции.Sets a 64-bit signed integer to a specified value and returns the original value, as an atomic operation.

Exchange<T>(T, T) Exchange<T>(T, T) Exchange<T>(T, T) Exchange<T>(T, T)

Задает определенное значение для переменной указанного типа T и возвращает исходное значение (атомарная операция).Sets a variable of the specified type T to a specified value and returns the original value, as an atomic operation.

Increment(Int32) Increment(Int32) Increment(Int32) Increment(Int32)

Увеличивает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.Increments a specified variable and stores the result, as an atomic operation.

Increment(Int64) Increment(Int64) Increment(Int64) Increment(Int64)

Увеличивает значение заданной переменной и сохраняет результат в виде атомарной операции.Increments a specified variable and stores the result, as an atomic operation.

MemoryBarrier() MemoryBarrier() MemoryBarrier() MemoryBarrier()

Выполняет синхронизацию доступа 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().Synchronizes memory access as follows: The processor that executes the current thread cannot reorder instructions in such a way that memory accesses before the call to MemoryBarrier() execute after memory accesses that follow the call to MemoryBarrier().

MemoryBarrierProcessWide() MemoryBarrierProcessWide() MemoryBarrierProcessWide() MemoryBarrierProcessWide()

Предоставляет барьер памяти всего процесса, который не позволяет перемещать операции чтения и записи из любого ЦП.Provides a process-wide memory barrier that ensures that reads and writes from any CPU cannot move across the barrier.

Read(Int64) Read(Int64) Read(Int64) Read(Int64)

Возвращает 64-битное значение, загруженное в виде атомарной операции.Returns a 64-bit value, loaded as an atomic operation.

SpeculationBarrier() SpeculationBarrier() SpeculationBarrier() SpeculationBarrier()

Определяет барьер памяти, блокирующий упреждающее исполнение блоков после этой точки до выполнения ожидающих операций чтения и записи.Defines a memory fence that blocks speculative execution past this point until pending reads and writes are complete.

Применяется к

Потокобезопасность

Данный тип потокобезопасен.This type is thread safe.

Дополнительно