我有以下代码:
public static System.Int32 i = 0;
static void Main(string[] args)
{
new Thread(Worker1) { IsBackground = true }.Start();
new Thread(Worker2) { IsBackground = true }.Start();
Console.WriteLine("Running... Press enter to quit");
Console.ReadLine();
}
static void Worker1(object _)
{
while (true)
{
var oldValue = i;
i++;
var newValue = i;
if (newValue < oldValue)
Console.WriteLine("{2}, i++ went backwards! oldValue={0}, newValue={1}!", oldValue, newValue, DateTime.Now.ToString("HH:MM:ss.fff"));
}
}
static void Worker2(object _)
{
while (true)
{
i++;
}
}
运行时,将产生如下所示的输出:
17:08:17.020, i++ went backwards! oldValue=6124653, newValue=6113984!
17:08:17.057, i++ went backwards! oldValue=18764535, newValue=18752368!
17:08:17.086, i++ went backwards! oldValue=27236177, newValue=27236176!
17:08:17.087, i++ went backwards! oldValue=27550457, newValue=27535008!
17:08:17.130, i++ went backwards! oldValue=40251349, newValue=40235492!
17:08:17.137, i++ went backwards! oldValue=42339974, newValue=42323786!
17:08:17.142, i++ went backwards! oldValue=43828602, newValue=43828436!
17:08:17.149, i++ went backwards! oldValue=45969702, newValue=45959111!
17:08:17.158, i++ went backwards! oldValue=48705847, newValue=48705549!
17:08:17.230, i++ went backwards! oldValue=71199684, newValue=71199674!
注意:这是在Windows 7上具有超线程的四核i7上运行的
据我所知,可以:
在oldValue和newValue的读取之间,Thread2增加了大约40亿倍(但不完全是!)。鉴于上述数字和时间,似乎我在接下来的2秒钟内有10次中奖机会更大。
CPU和编译器正在进行一些重新排序...这似乎是合乎逻辑的解释,但我无法完全弄清楚实际上可能导致这种情况的一系列操作?
任何人都可以阐明它吗?
为了澄清这个问题:作为教育活动的一部分,我正在故意寻找可复制内存重新排序错误的代码。有很多方法可以解决此问题,我主要是在分析正在发生的事情。
@Tymek已经显示了下面的答案(现已指出这一点非常明显)。
参考方案
您肯定知道i ++不是原子的,实际上看起来像这样:
从存储器中读取i
到寄存器,
增加寄存器,
将寄存器写入i
所在的内存,
返回i
;
此序列可以在任何阶段中断。
考虑到这一点,以下一种情况会产生您的厄运信息:
让我们i
为100
;
线程2读取100
并被中断;
线程1执行一段时间,并将i递增到120(很少完整循环),然后将i
读取为120
,读取i
并将其递增到121
,并在var newValue = i;
之前中断;
线程2将i
递增到101
并被中断;
线程一运行并执行var newValue = i
<-这将在101
中读取;
现在oldValue
是120
,而newValue
是101
。
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