Interlocked.CompareExchange 单线程等效代码

Posted 2023-02-22

【中文标题】Interlocked.CompareExchange 单线程等效代码

【英文标题】：Interlocked.CompareExchange single-threaded equivalent code

【发布时间】：2019-12-17 23:18:22

【问题描述】：

我不知道为什么，但我似乎无法完全理解 Interlocked.CompareExchange(ref int a, int b, int c) 中发生的事情。

如果只是简单地在单线程环境中实现，有人可以告诉我它会做什么吗？

即它用“做那个......但作为原子的、线程安全的操作”替换了什么代码？

【问题讨论】：

在单线程领域，该代码意味着（我相信）：if (a == c) a = b; 。由于它读取两个操作数，然后作为单个操作的一部分进行写入，因此它自然不是原子的。 CompareExchange 调用使其具有原子性（英特尔架构机器有一个原子指令来执行此操作 - 在其他机器上，它可能涉及某种锁定）

【参考方案1】：

这是我对代码的理解（在单线程领域）：

static int CompareExchange(ref int location1, int value, int comparand)

    var valueToReturn = location1;
    if (location1 == comparand)
    
        location1 = value;
    

    return valueToReturn;

取自此处的文档：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.interlocked.compareexchange

参数

location1 (Int32) 目的地，其值与比较值进行比较并可能被替换。 值 (Int32) 如果比较结果相等，则替换目标值的值。 比较 (Int32) 与 location1 处的值进行比较的值。 返回 (Int32) location1 中的原始值。

备注

如果comparand 与location1 中的值相等，则将value 存储在location1 中。否则，不执行任何操作。比较和交换操作作为原子操作执行。无论是否发生交换，CompareExchange 的返回值都是 location1 中的原始值。

【讨论】：

感谢您复制答案。

啊，但是自从我开始编写代码以来，您就编辑了答案。您的原始代码错误。

@Flydog57 谢谢，这帮助一切就位。下一个问题是：“为什么是返回值！？” (***.com/questions/59388171/…)

呃，为什么不呢？否则旧值将丢失。你知道value 和comparand 的值。唯一改变的值是location1 的值。如果您愿意，可以将其交还给您。

【参考方案2】：

int CompareExchange(ref int location1, int value, int comparand)

    if (location1 == null)
        throw new ArgumentNullException(nameof(location1));

    if (location1 != comparand)
    
        return location1;
    

    int originalValue = location1;
    location1 = value;
    return originalValue;

【讨论】：

A ref int 不能为空。第一个参数是 ref，因为它被读取（作为if 的一部分）并且可能被写入。但是，它永远不会为空。我也认为你的逻辑是错误的。 if 条件是正确的，但代码应该只是 if (location1 == comparand) location1 = value;

Interlocked.CompareExchange 的文档说如果 location1 是空指针，它会抛出 ArgumentNullException。你是对的，我确实有一个错误，但这是一个幼稚的实现。 ;)

@Xtros：确实如此（说它抛出）。但是，请尝试编译您的代码。你会得到warning CS0472: The result of the expression is always 'false' since a value of type 'int' is never equal to 'null' of type 'int?'

这个问题的目的是大致了解 Interlocked.CompareExchange 的作用。如果您愿意，我可以将其更改为伪代码，但这是其作用的粗略概念。

This question 提供了有关 CompareExchange 技术性的更多信息。