C# 執行緒可以快取值且不知道來自其他執行緒的更新嗎？

C# 執行緒可以快取值並忽略其他執行緒上所做的變更嗎？

儘管傳統觀點認為，C# 執行緒可以快取值並忽略在其他執行緒上對該值進行的變更。此行為源自 C# 中的底層記憶體模型，該模型允許進行可能導致執行緒值不一致的最佳化。

雖然通常建議使用鎖進行線程同步，但在某些情況下可能會發生值緩存，如：

非揮發性內存

C#內存模型將記憶體分為易失性和非揮發性區域。非揮發性記憶體通常用於不經常變更的變量，可能會因為效能原因而被處理器或編譯器快取。這種快取可能會導致這樣一種情況：一個執行緒修改記憶體中的值，但另一個執行緒繼續讀取快取的值。

最佳化和編譯

C# 編譯器和 JIT（Just-In） -time）編譯器可以執行最佳化以提高效能。特別是，它們可以重新排序指令或消除不必要的記憶體讀取。這種最佳化可能會導致處理器或編譯器快取某個值，即使該值已被另一個執行緒修改。

範例程式碼問題

問題中提供的範例程式碼展示了這種行為。當 stop 欄位設為 true 時，DoWork 執行緒可能會繼續讀取快取的值，即使另一個執行緒已修改它。這是因為停止字段是非揮發性的，並且允許編譯器緩存其值。

反例

答案中提供的反例演示了這種行為如何導致到問題。在此範例中，停止欄位未設為易失性，且 DoWork 執行緒繼續無限期地運行。

結論

雖然可能很容易依賴 C# 運行時將處理的假設為了有效地實現線程同步，了解底層記憶體模型及其潛在影響至關重要。透過適當地利用鎖定或易失性變量，開發人員可以保證執行緒始終擁有最新的值，防止意外行為並確保執行緒應用程式的正確性。

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