Interlocked.CompareExchange(参考值，newValue，compareTo)

Question

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _1._41_Compare_and_Exchange_as_a_nonAtomic_operation
{
    public class Program
    {
        static int value = 1;

        public static void Main()
        {

                Task t1 = Task.Run(() =>
                {
                    if (value == 1)
                    {

                    Thread.Sleep(1000);

                        value = 2;

                    }
                });

                Task t2 = Task.Run(() =>
                {
                    value = 3;

                });

                Task.WaitAll(t1, t2);
                Console.WriteLine(value); //Displays 2

        }
    }
}

我试图利用以下方法将上述非原子操作转换为原子操作：

Interlocked.CompareExhange(ref value, newValue, compareTo);

我写成

 Interlocked.CompareExhange(ref value, value, value); //This doesn't look right!

和

Interlocked.CompareExhange(ref value, t2, t1); //will not compile

问题

1. 是否有Interlocked.CompareExchange值输出为2？为什么？
2. 引用t1，t2的正确方法是什么？
3. 为什么我不能直接引用任务的输出？(价值，t2，t1)
4. 是否需要某种形式的转换，甚至是必要的？
5. 据我所知，一旦使用Interlocked.CompareExchange，应该将值更新为2 (value = 1)，然后更新为3，而不是当前的输出(value = 1，更新到3，然后更新为2)？

Answer 1

是否有Interlocked.CompareExchange值输出为2？为什么？

真正的答案是:巧合。您的代码是不确定的，其行为取决于OS线程调度程序。

但是..。实际上，t1在t2之前开始执行并不令人惊讶。在本例中，if (value == 1)检查是在t2有机会执行value = 3;之前进行的。

总而言之，最可能的时间表是：

• t1：检查value与1
• t1：t1睡了一秒
• t2：value设置为3
• t1：一秒后醒来
• t1：value设置为2

但是，正如我前面所说的，这正是在实践中发生的事情，但是浏览代码仍然是不确定的，因为t2原则上可以在t1之前开始它的执行。

引用t1，t2的正确方法是什么？

如果我正确理解你的问题，你的做法似乎是正确的。

为什么我不能直接引用任务的输出？(价值，t2，t1)

您可以启动void任务，这些任务一开始没有输出。它们由Task类型表示。

您可以启动一个返回如下结果的任务：

var t = Task.Run(() => {
    // do anything
    return 42;
});

在本例中，t将是Task<int>类型，任务结束时您将能够访问它的Result属性(如果在任务完成之前尝试访问i，它将一直阻塞直到任务结束)。

是否需要某种形式的转换，甚至是必要的？

我不太明白你的问题。

据我所知，一旦使用Interlocked.CompareExchange，应该将值更新为2 (value =1)，然后更新为3，而不是当前的输出(value =1，更新到3，然后更新为2)？

差不多，是的。Interlocked.CompareExchange是原子的。它将在硬件级别执行比较并在一步内设置值：

Interlocked.CompareExchange(ref value, 2, 1);

这是原子等效的：

if (value == 1)
    value = 2;

如果这样做，最终的值将永远是3。因为两种不同的场景是可能的(这很容易，因为现在这两个任务都包含一个原子语句)：

• t1在t2之前执行

- `t1`: `value` is checked against `1`, which is true, so `value` is set to `2`
- `t2`: `value` is set to 3

​

• t2在t1之前执行

- `t2`: `value` is set to 3 
- `t1`: `value` is checked against `1`, which is false, so `value` is left unchanged

​

正如您所看到的，在这两种情况下，您都将得到3。