異步代碼、共享變量、線程池線程和線程安全

Question

當我使用 async/await 編寫異步代碼時，通常使用ConfigureAwait(false)來避免捕獲上下文，我的代碼在每個await之后從一個線程池線程跳轉到下一個線程。 這引起了對線程安全的擔憂。 這段代碼安全嗎？

static async Task Main()
{
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 1_000_000; i++)
    {
        Interlocked.Increment(ref count);
        await Task.Yield();
    }
    Console.WriteLine(count == 1_000_000 ? "OK" : "Error");
}

變量i不受保護，可被多個線程池線程*訪問。 盡管訪問模式是非並發的，但理論上每個線程應該可以增加本地緩存的i值，從而導致超過 1,000,000 次迭代。 雖然我無法在實踐中產生這種情況。 上面的代碼總是在我的機器上打印 OK。 這是否意味着代碼是線程安全的？ 或者我應該使用lock同步對i變量的訪問？

（* 根據我的測試，平均每 2 次迭代發生一次線程切換）

Answer 1

線程安全的問題在於讀/寫 memory。 即使這可以在不同的線程上繼續，這里也不會並發執行。

Answer 2

我相信 Stephen Toub 的這篇文章可以闡明這一點。 特別是，這是關於上下文切換期間發生的事情的相關段落：

每當代碼等待一個等待者說它尚未完成的等待對象時（即等待者的 IsCompleted 返回 false），該方法需要暫停，並且它將通過等待者的延續來恢復。 這是我之前提到的那些異步點之一，因此，ExecutionContext 需要從發出等待的代碼流向延續委托的執行。 這是由框架自動處理的。 當異步方法即將掛起時，基礎結構會捕獲一個 ExecutionContext。 傳遞給等待者的委托具有對此 ExecutionContext 實例的引用，並將在恢復該方法時使用它。 這就是使 ExecutionContext 表示的重要“環境”信息能夠流經等待的原因。

值得注意的是YieldAwaitable Task.Yield()返回的 YieldAwaitable 總是返回false 。