C#中的 lock 关键字有何作用

封面图 • 2025-10-30 • .NET

在 C# 中，`lock` 关键字用于实现**线程同步**，确保在多线程环境中对共享资源的访问是**互斥的**（即一次只有一个线程可以执行某段代码）。

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### ✅ `lock` 的作用

`lock` 用于保护一段代码，使得同一时间只能有一个线程进入这段代码，防止多个线程同时修改共享数据，从而避免**竞态条件（race condition）** 和数据不一致的问题。

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### 📌 语法结构

```csharp
lock (object)
{
    // 需要同步的代码
}
```

- `object` 是一个对象引用，用于作为锁的“钥匙”。
- 这个对象通常是某个类的实例（比如 `this`、一个私有字段等），用来表示锁的唯一标识。
- 如果使用 `null` 作为锁对象，会抛出 `ArgumentNullException`。

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### 🔐 示例

```csharp
private object _lock = new object();

public void AddToCounter(int value)
{
    lock (_lock)
    {
        // 假设这是一个共享变量
        counter += value;
    }
}
```

在这个例子中，`_lock` 对象被用作锁，确保每次只有一个线程可以修改 `counter` 变量。

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### ⚠️ 注意事项

1. **锁的对象不能为 null**
2. **锁对象应该是私有的**，以防止外部代码修改它。
3. **锁应该尽量小**，只锁定必要的代码块，避免性能问题。
4. 使用 `lock` 时，应避免嵌套锁（除非必要），否则可能导致死锁。

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### 🔁 `lock` 的底层原理

`lock` 在 C# 中实际上是通过 `Monitor.Enter()` 和 `Monitor.Exit()` 实现的。编译器会将 `lock` 语句转换为：

```csharp
try
{
    Monitor.Enter(obj);
    // 代码块
}
finally
{
    Monitor.Exit(obj);
}
```

这样可以保证即使在代码块中发生异常，锁也会被释放。

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### ✅ 总结

| 特性 | 描述 |
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| 用途 | 线程同步，防止多个线程同时访问共享资源 |
| 语法 | `lock (object) { ... }` |
| 锁对象 | 必须是非空、私有的对象 |
| 安全性 | 自动释放锁，即使发生异常 |
| 性能 | 应尽量缩小锁定范围 |

如果你正在处理多线程程序或并发操作，`lock` 是一个非常有用的工具，但也要注意合理使用，避免死锁和性能瓶颈。