Question

假设我在一个类中有一个成员变量（具有原子读/写数据类型）：

bool m_Done = false;

后来我创建了一个将其设置为true的任务：

Task.Run(() => m_Done = true);

我不关心将m_Done设置为true的时间。我的问题是我是否有C＃语言规范和任务并行库的保证如果我从不同的线程访问它，最终m_Done会是真的吗？例如：

if(m_Done) { // Do something }

我知道使用锁会引入必要的内存障碍，m_Done将在以后显示为true。此外，我可以在设置变量和Volatile.Read时使用Volatile.Write 阅读它。我看到很多代码以这种方式编写（没有锁或易失性），我不确定它是否正确。

请注意，我的问题并非针对C＃或.Net的特定实现，它针对的是规范。如果在x86，x64，Itanium或ARM上运行，我需要知道当前代码的行为是否相似。

Answer 1

如果将m_Done设置为true，我就不在乎了。我的问题是，我是否有C＃语言规范和任务并行库的保证，如果我从其他线程访问它，最终m_Done将成立？

没有

m_Done的读取是非易失性的，因此可以在时间上任意向后移动，并且可以缓存结果。结果，在所有时间的每次阅读中都可以观察到false。

如果在x86，x64，Itanium或ARM上运行，我需要知道当前代码的行为是否相似。

规范不保证在强（x86）和弱（ARM）内存模型中会观察到代码执行相同的操作。

规范非常明确地说明了对非易失性读写的保证：在没有某些特殊事件（例如锁）的情况下，它们可以在不同的线程上任意重新排序。

阅读规范以获取详细信息，特别是与易失性访问相关的副作用。如果您之后有更多问题，请发布一个新问题。这是非常棘手的事情。

此外，问题预先假定您忽略了确定任务已完成的现有机制，而是滚动您自己的机制。现有机制由专家设计;使用它们。

我看到很多代码以这种方式编写（没有锁或易失性），我不确定它是否正确。

几乎肯定不是。

向编写该代码的人提出的一个很好的练习是：

static volatile bool q = false;
static volatile bool r = false;
static volatile bool s = false;
static volatile bool t = false;
static object locker = new object();

static bool GetR() { return r; }  // No lock!
static void SetR() { lock(locker) { r = true; } }

static void MethodOne()
{
  q = true;
  if (!GetR())
    s = true;
}

static void MethodTwo()
{
  SetR();
  if (!q)
    t = true;
}

在初始化字段之后，从一个线程调用MethodOne，从另一个线程调用MethodTwo。请注意，一切都是易失性的，写入r不仅是易失性的，而且是完全隔离的。两种方法都正常完成。之后s和t是否有可能在第一个线程上都被观察到为真？在x86上有可能吗？看来不是;如果第一个线程赢得比赛，则t保持为假，如果第二个线程获胜，则s保持为假;这种分析是错误的。为什么？（提示：如何允许x86重写MethodOne？）

如果编码器无法回答这个问题，那么他们几乎肯定无法使用volatile正确编程，并且不应该在没有锁的情况下跨线程共享内存。

Answer 2

尝试此代码，构建版本，在没有Visual Studio的情况下运行：

class Foo
{
    private bool m_Done = false;

    public void A()
    {
        Task.Run(() => { m_Done = true; });
    }

    public void B()
    {
        for (; ; )
        {
            if (m_Done)
                break;
        }

        Console.WriteLine("finished...");
    }
}

class Program
{

    static void Main(string[] args)
    {
        var o = new Foo();
        o.A();
        o.B();

        Console.ReadKey();
    }
}

你很有可能看到它永远在运行

C＃变量新鲜

2 个答案: