Question

以下是我在工作站上尝试的代码。

class Program
{
    public static volatile bool status = true;

    public static void Main()
    {
        Thread FirstStart = new Thread(threadrun);
        FirstStart.Start();

        Thread.Sleep(200);

        Thread thirdstart = new Thread(threadrun2);
        thirdstart.Start();

        Console.ReadLine();

    }

    static void threadrun()
    {
        while (status)
        {
            Console.WriteLine("Waiting..");
        }
    }

    static void threadrun2()
    {
        status = false;
        Console.WriteLine("the bool value is now made FALSE");
    }
}

正如您所看到的，我在Main中发了三个帖子。然后使用断点我跟踪线程。我的初始概念是所有三个线程将同时被触发，但我的断点流程显示线程执行流程一个接一个地跟随（输出格式也是如此，即从上到下执行线程）。伙计们为什么会这样？

另外，我尝试在声明中不使用volatile关键字运行相同的程序，我发现程序执行没有变化。我怀疑volatile关键字没有实际用途。我在某个地方出错了吗？

Answer 1

你的思维方法存在缺陷。

线程相关问题的本质是它们是非确定性的。这意味着您所观察到的可能不会指示将来会发生什么。

这就是为什么多线程编程“很难”的本质。它经常违反临时测试，甚至大多数单元测试。有效地实现它的唯一方法是了解整个软件和硬件堆栈，并通过使用状态机来绘制每个可能的事件。

总之，线程编程并不是关于你所见过的事情，而是关于可能发生的事情，无论多么不可能。

Answer 2

好的，我会尝试尽可能简短地解释一个很长的故事：

Number 1 ：尝试使用调试器检查线程的行为与重复运行多线程程序一样有用，并得出结论它工作正常，因为100次测试都没有失败：错误！线程表现为完全不确定（有些人会说是随机的）方式，你需要不同的方法来确保这样的程序能够正确运行。

数字2 ：删除它后，volatile的使用将变得清晰，然后在调试模式下运行程序，然后切换到发布模式。我想你会有一个惊喜......发布模式中发生的是编译器将优化代码（这包括重新排序指令和值的缓存）。现在，如果您的两个线程在不同的处理器核心上运行，那么执行正在检查status值的线程的核心将缓存其值而不是反复检查它。另一个线程将设置它，但第一个将永远不会看到更改：死锁！ volatile可以防止出现这种情况。

从某种意义上说，volatile是一个警卫，以防代码实际上（并且很可能不会）按照您认为在多线程场景中运行的方式运行。

Answer 3

事实上，你的简单代码没有表现出与volatile不同的行为并不意味着什么。您的代码太简单，与volatile无关。您需要编写非常计算密集的代码来创建清晰可见的内存竞争条件。

此外，volatile关键字在x86 / x64以外的其他平台上可能对其他内存模型有用。（我的意思是像Itanium一样。）

Joe Duffy在他的博客上写了关于volatile的有趣信息。我强烈建议您阅读。

Answer 4

然后使用断点我跟踪了线程。我最初的构想是所有的三个线程将同时被解雇，但我的断点流表明线程执行流程遵循一个在其他之后（输出格式也是如此，即从上到下执行线程）。伙计们为什么会这样？

调试器暂时挂起线程以便于调试。

我怀疑volatile关键字没有实际的实际用途。我要去某处错了？

Console.WriteLine电话很可能是 ~~fix~~ 屏蔽问题。它们很可能隐含地为您生成必要的内存屏障。这是一段非常简单的代码片段，表明当volatile未用于声明stop变量时，实际上存在问题。

使用Release配置编译以下代码，并在调试器外部运行。

class Program
{
    static bool stop = false;

    public static void Main(string[] args)
    {
        var t = new Thread(() =>
        {
            Console.WriteLine("thread begin");
            bool toggle = false;
            while (!stop)
            {
                toggle = !toggle;
            }
            Console.WriteLine("thread end");
        });
        t.Start();
        Thread.Sleep(1000);
        stop = true;
        Console.WriteLine("stop = true");
        Console.WriteLine("waiting...");
        t.Join();
    }
}

我们真的需要在C＃中使用VOLATILE关键字吗？

4 个答案: