C#中多线程中变量研究

今天在知乎上看到一个问题【为什么在同一进程中创建不同线程，但线程各自的变量无法在线程间互相访问？】。在多线程中，每个线程都是独立运行的，不同的线程有可能是同一段代码，但不会是同一作用域，所以不会共享。而共享内存，并没有作用域之分，同一进程内，不管什么线程都可以通过同一虚拟内存地址来访问，不同进程也可以通过ipc等方式共享内存数据。全局变量:任何线程都可以访问;局部变量（栈变量）：任何线程执行到该函数时均可访问，函数外不可访问；线程变量：每个线程只能访问自己的那个拷贝，其他线程不可见。今天就用c#来实现同一段代码的不同线程，全局变量、局部变量、线程变量。

了解进程与线程

什么是多任务，简单来说就是操作系统同时可以运行多个任务。例如：一遍听歌，一遍写文档等。多核cpu可以执行多任务，但是单核cpu也可以执行多任务，cpu是顺序执行的，操作系统让任务轮流执行，例如：听歌执行一次，停顿0.01s，写文档执行一次，停顿0.01s等等。由于cpu的执行速度很快，我们感觉就像所有的任务都是同时执行。对操作系统来说，一个任务就是一个进程，一个进程至少有一个线程。进程是资源分配的最小单位，线程是cpu调度的最小单位。

普通的程序写法

private static list<int> data = enumerable.range(1, 1000).tolist();

public static void simpletest()
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        list<int> tempdata = new list<int>();
        foreach (var d in data)
        {
            tempdata.add(d);
        }
        console.writeline($"i:{i},合计:{data.sum()},是否相等：{data.sum() == tempdata.sum()}");
    }

    console.writeline("单线程运行结束");
}

多线程写法

private static list<int> data = enumerable.range(1, 1000).tolist();

public static async task moretasktestasync()
{
    list<task> tasks = new list<task>();
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        var tempi = i;
        var t = task.run(() =>
        {
            list<int> tempdata = new list<int>();
            foreach (var d in data)
            {
                tempdata.add(d);
            }
            console.writeline($"i:{tempi},合计:{data.sum()},是否相等：{data.sum() == tempdata.sum()}");
        });
        tasks.add(t);
    }

    await task.whenall(tasks); //或者task.waitall(tasks.toarray());
    console.writeline("多线程运行结束");
}

不同的线程同一段代码，但不会是同一作用域，所以tempdata数据没有互相影响。

全局变量：data，多个线程都可以访问，list只读的时候是线性安全
局部变量：i就是局部变量，访问的线程可以访问，去掉【var tempi = i;】，运行结果打印出来，值都是一样的，增加的都是每个线程都访问单独的tempi变量

i:10,合计:500500,是否相等：true
i:10,合计:500500,是否相等：true
i:10,合计:500500,是否相等：true
i:10,合计:500500,是否相等：true
i:10,合计:500500,是否相等：true
i:10,合计:500500,是否相等：true
i:10,合计:500500,是否相等：true
i:10,合计:500500,是否相等：true
i:10,合计:500500,是否相等：true
i:10,合计:500500,是否相等：true

线程变量：tempdata，每个线程只访问自己的，互不影响，运行结果

i:3,合计:500500,是否相等：true
i:6,合计:500500,是否相等：true
i:0,合计:500500,是否相等：true
i:1,合计:500500,是否相等：true
i:4,合计:500500,是否相等：true
i:2,合计:500500,是否相等：true
i:7,合计:500500,是否相等：true
i:5,合计:500500,是否相等：true
i:8,合计:500500,是否相等：true
i:9,合计:500500,是否相等：true

写多线程的时候需要注意，变量的作用域，否则程序运行出来的结果将不会是想要的结果，注意，注意变量作用域。