C# 线程安全的静态成员

Question

我有一个带有静态成员的 C# 类，它从多个线程读取并在一个线程中写入。

据我所知Uint64读写并不是所有系统上的原子操作，所以我要手动保证线程安全。

我对如何做到这一点有一些想法。

1. 使用原子包装类来实现，就像 C++ 中的 std::atomic 一样。在 C# 中是否有类似的实现？

2. 对静态字段使用 volatile 修饰符。然而这是不允许的。为什么？

3. 我最终做了以下事情:

   private static object tick_time_lock;
   private static UInt64 _currentTickTime;
   public static UInt64 CurrentTickTime 
   {
       get
       {
           return _currentTickTime;
       }
       set
       {
           lock (tick_time_lock)
           {
               _currentTickTime = value;
           }
       }
   }
   

这是使该字段线程安全的正确方法吗？

Answer 1

Is this the correct way of making this field thread-safe?

除非同步给定资源的所有 访问，否则监视器锁是没有意义的。锁定 set 访问器是毫无用处的，除非您还锁定了 get 访问器。正如您所说，UInt64 值的读写在所有平台上都不是原子的。如果在 set 访问器中仅写入第一个单词时，在 get 访问器中读取该字段会发生什么情况？你会得到一个撕裂的阅读。

Use the volatile modifier with static field. However this is not allowed. Why?

C# 语言设计者认为保证所有 volatile 字段访问都是原子的是有益的。作为权衡，您不能将任何 64 位字段声明为 volatile。我不确定为什么做出这个决定。也许他们想避免向一些 volatile 读/写操作添加“隐藏”开销，而是要求开发人员依赖框架级设施，如 Thread.Volatile[Read/Write](ref long) 来处理64 位值。

Do it with and atomic wrapper class, like std::atomic in c++. Is there something similar implemented in C#?

是的。通过System.Threading.Interlocked类暴露了框架级别的原子操作，包括Read、Exchange、CompareExchange.