C# 線程資源同步方式總結（一）——volatile 欄位與 Interlocked 原子操作

1. volatile 關鍵字：欄位層級同步

宣告為 volatile，CLR 保證讀取永遠為最新值 (禁止指令重排/快取優化)。適用型別：

• 參考型別
• 指標 (unsafe)
• sbyte, byte, short, ushort, int, uint, char, float, bool
• 以此為底層型別的列舉

2. Interlocked 類別：整數原子操作

i = i + 1 非原子 (讀取 → 加一 → 寫入)。多執行緒下易產生競態。

Interlocked 核心方法

• Increment(ref int)：原子加一
• Decrement(ref int)：原子減一
• Exchange(ref int, value)：原子交換

代碼示範

int i = 0;
Interlocked.Increment(ref i);  // 1
Console.WriteLine(i);
Interlocked.Decrement(ref i);  // 0
Console.WriteLine(i);
Interlocked.Exchange(ref i, 100); // 100
Console.WriteLine(i);

執行輸出

適用場景

• 計數器、旗標、簡單數值共享
• 避免 lock 開銷，效能極高
• 僅限單一數值操作，複雜邏輯仍需 lock/Monitor