C# Max 计数器与互锁 [重复]

Posted 2023-02-22

【中文标题】C# Max 计数器与互锁 [重复]

【英文标题】：C# Max counter with Interlocked [duplicate]

【发布时间】：2021-08-29 08:20:48

【问题描述】：

我被分配了一个任务来编写一个具有以下合同的最大计数器类：

class MaxCounter

private int _value = int.MinValue;

public void Max(int value)

    if(value > _value)
    
        _value = value;
    


public int Value => _value;

作业要求使用Interlocked 类实现线程安全、非锁定的解决方案。我想到了这个实现：

public void Update(int value)
    
        if (value > Interlocked.Read(ref _value))
        
            Interlocked.Exchange(ref _value, value);
            Console.WriteLine("Thread 0 updated counter to 1.", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, value);
        
    

但我相信可以通过CompareExchange 函数对其进行改进。你怎么看？

【问题讨论】：

只是挑剔：我认为最好匹配两个 sn-ps 中的方法名称（您的第二个 sn-p 包含 Update 方法而不是 Max）

不仅仅是“改进”。您的解决方案不是线程安全的，因为在 Read 和 Exchange 之间另一个线程可以访问和更新对象。

【参考方案1】：

您当前建议的实施方式...

... 将无法正常工作。这是因为Int32 没有Interlocked.Read 方法。

即使Int32 存在这样的方法，代码仍然无法按预期工作。您读取和更新值不是原子操作。在您使用Interlocked.Read 读取值之后，在您执行Interlocking.Exchange 之前，可能会安排另一个线程运行，而当前线程可能会被“推迟”，因此第二个线程会将计数器更新为其他值。当处理器时间再次分配给第一个线程时，它会再次使用自己的值更新计数器，即使它低于_value，因为检查已经通过。

建议的解决方案

一些快速研究将我带到this answer。内置的Interlocked 类不提供您需要的功能。因此，您可以使用我链接的答案中提出的解决方案，或者尝试使用内存屏障实现您自己的解决方案，例如（因为 Int32 读写在设计上是原子的）。