互锁且易变

Question

我有一个变量用来表示状态。它可以从多个线程中读取和写入。

我正在使用Interlocked.Exchange 和Interlocked.CompareExchange 来更改它。但是我正在从多个线程中读取它。

我知道volatile 可用于确保变量不在本地缓存，而是始终直接从内存中读取。

但是，如果我将变量设置为 volatile，那么它会生成一个关于使用 volatile 并将 using ref 传递给 Interlocked 方法的警告。

我想确保每个线程都在读取变量的最新值，而不是某个缓存版本，但我不能使用 volatile。

有一个Interlocked.Read，但它适用于 64 位类型，在紧凑框架上不可用。它的文档说 32 位类型不需要它，因为它们已经在单个操作中执行。

互联网上有一些声明说，如果您对所有访问都使用互锁方法，则不需要 volatile。但是，您无法使用 Interlocked 方法读取 32 位变量，因此您无法使用 Interlocked 方法进行所有访问。

有没有什么方法可以在不使用锁的情况下完成我的变量的线程安全读写？

Answer 1

实际上不应该同时使用互锁操作和易失性操作。您收到警告的原因是因为它（几乎？）总是表明您误解了自己在做什么。

过度简化和解释：
volatile 表示每次读取操作都需要从内存中重新读取，因为可能有其他线程在更新变量。当应用于可以由您运行的架构以原子方式读取/写入的字段时，这应该是您需要做的所有事情，除非您使用 long/ulong，大多数其他类型都可以原子方式读取/写入。

当一个字段没有被标记为 volatile 时，你可以使用Interlocked 操作来做出类似的保证，因为它会导致缓存被刷新，这样更新对所有其他处理器都是可见的……这有好处您将开销放在更新而不是读取上。

这两种方法中哪一种效果最好取决于您具体在做什么。这种解释过于简单化了。但是从这里应该清楚的是，同时做这两件事是没有意义的。

Answer 2

当您使用Interlocked.Xxx 函数（请参阅this question）时，您可以放心地忽略该警告，因为它们总是执行易失性操作。所以volatile 变量对于共享状态来说是完全可以的。如果您想不惜一切代价摆脱警告，您实际上可以与Interlocked.CompareExchange (ref counter, 0, 0) 进行联锁读取。

编辑：实际上，如果您要直接写入状态变量（即不使用Interlocked.Xxx），则仅需要volatile。 As jerryjvl mentioned，读取使用互锁（或易失性）操作更新的变量将使用最新值。