欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

C#中多线程中变量研究

程序员文章站 2023-11-04 11:21:52
今天在知乎上看到一个问题【为什么在同一进程中创建不同线程,但线程各自的变量无法在线程间互相访问?】。在多线程中,每个线程都是独立运行的,不同的线程有可能是同一段代码,但不会是同一作用域,所以不会共享。而共享内存,并没有作用域之分,同一进程内,不管什么线程都可以通过同一虚拟内存地址来访问,不同进程也可 ......

今天在知乎上看到一个问题【为什么在同一进程中创建不同线程,但线程各自的变量无法在线程间互相访问?】。在多线程中,每个线程都是独立运行的,不同的线程有可能是同一段代码,但不会是同一作用域,所以不会共享。而共享内存,并没有作用域之分,同一进程内,不管什么线程都可以通过同一虚拟内存地址来访问,不同进程也可以通过ipc等方式共享内存数据。全局变量:任何线程都可以访问;局部变量(栈变量):任何线程执行到该函数时均可访问,函数外不可访问;线程变量:每个线程只能访问自己的那个拷贝,其他线程不可见。今天就用c#来实现同一段代码的不同线程,全局变量、局部变量、线程变量。

了解进程与线程

什么是多任务,简单来说就是操作系统同时可以运行多个任务。例如:一遍听歌,一遍写文档等。多核cpu可以执行多任务,但是单核cpu也可以执行多任务,cpu是顺序执行的,操作系统让任务轮流执行,例如:听歌执行一次,停顿0.01s,写文档执行一次,停顿0.01s等等。由于cpu的执行速度很快,我们感觉就像所有的任务都是同时执行。对操作系统来说,一个任务就是一个进程,一个进程至少有一个线程。进程是资源分配的最小单位,线程是cpu调度的最小单位。

普通的程序写法

private static list<int> data = enumerable.range(1, 1000).tolist();

public static void simpletest()
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        list<int> tempdata = new list<int>();
        foreach (var d in data)
        {
            tempdata.add(d);
        }
        console.writeline($"i:{i},合计:{data.sum()},是否相等:{data.sum() == tempdata.sum()}");
    }

    console.writeline("单线程运行结束");
}

多线程写法

private static list<int> data = enumerable.range(1, 1000).tolist();

public static async task moretasktestasync()
{
    list<task> tasks = new list<task>();
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        var tempi = i;
        var t = task.run(() =>
        {
            list<int> tempdata = new list<int>();
            foreach (var d in data)
            {
                tempdata.add(d);
            }
            console.writeline($"i:{tempi},合计:{data.sum()},是否相等:{data.sum() == tempdata.sum()}");
        });
        tasks.add(t);
    }

    await task.whenall(tasks); //或者task.waitall(tasks.toarray());
    console.writeline("多线程运行结束");
}

不同的线程同一段代码,但不会是同一作用域,所以tempdata数据没有互相影响。

全局变量:data,多个线程都可以访问,list只读的时候是线性安全
局部变量:i就是局部变量,访问的线程可以访问,去掉【var tempi = i;】,运行结果打印出来,值都是一样的,增加的都是每个线程都访问单独的tempi变量

i:10,合计:500500,是否相等:true
i:10,合计:500500,是否相等:true
i:10,合计:500500,是否相等:true
i:10,合计:500500,是否相等:true
i:10,合计:500500,是否相等:true
i:10,合计:500500,是否相等:true
i:10,合计:500500,是否相等:true
i:10,合计:500500,是否相等:true
i:10,合计:500500,是否相等:true
i:10,合计:500500,是否相等:true

线程变量:tempdata,每个线程只访问自己的,互不影响,运行结果

i:3,合计:500500,是否相等:true
i:6,合计:500500,是否相等:true
i:0,合计:500500,是否相等:true
i:1,合计:500500,是否相等:true
i:4,合计:500500,是否相等:true
i:2,合计:500500,是否相等:true
i:7,合计:500500,是否相等:true
i:5,合计:500500,是否相等:true
i:8,合计:500500,是否相等:true
i:9,合计:500500,是否相等:true

写多线程的时候需要注意,变量的作用域,否则程序运行出来的结果将不会是想要的结果,注意,注意变量作用域。