c# - C# 7 基于元组的变量交换线程安全吗？

Question

在 C# 7 的元组之前，交换两个变量的标准方法如下:

var foo = 5;
var bar = 10;

var temp = foo;
foo = bar;
bar = temp;

但是现在我们可以使用

(foo, bar) = (bar, foo);

它在一条线上，而且更漂亮。但它是线程安全的吗？交换是原子完成的，还是这只是多步骤操作之上的糖衣？

Answer 1

“不，基本上”。

ValueTuple<...> family 是可变的值类型，这使得它变得复杂。老的Tuple<...> family 是不可变的引用类型； “不可变”很重要，因为它意味着它不会更改单个字段 - 它会使用所有值创建一个新对象。 “引用类型”很重要，因为这是一个单一的引用交换，它是线程安全的，因为你无法获得“撕裂的引用”。它在其他方面不是线程安全的:无法保证排序或寄存器等。

但与 ValueTuple<...>甚至那也消失了。因为它是可变类型，所以很可能实现为多个 ldloca/ld.../stfld指令，因此即使值类型不大于 CPU 宽度，也不能保证它将全部写入单个 CPU 指令中 - 而且几乎肯定不会。在“返回一个值，分配整个事物”场景中，如果足够小，它可能是单个CPU指令，但也可能不是!为了使其更加复杂，除了可变字段方法之外，还有自定义构造函数 - 但它们最终仍将写入相同的内存位置(对于值类型，目标托管引用被传递到构造函数中，而不是被传递到构造函数中。

语言或运行时不保证元组原子性；它们仅对引用和某些原语做出保证 - 另外，即使是:线程安全远不仅仅是原子性。

最后，它还取决于 objective-c PU；显然 2-int 元组不能在 32 位 CPU 上是原子的。