List<T>.Contains()是一个线程安全的调用吗 - C#

Question

我理解的是，如果在C#中使用通用列表（List），它可以支持多个并发读取器但只有一个写入器。而当引入一个写入器时，必须提供同步构造以使操作线程安全。

List.Contains被认为是读取操作吗？换句话说，如果我调用这个方法，是否需要担心写入器可能同时写入这个List？

- adeel825

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考虑函数的工作原理。它很可能使用for循环（如果是排序列表，则使用其他内容），如果同时进行List<T>.Remove()调用，则可以轻松检查数组边界外的值，导致抛出“数组索引超出范围”的异常。 - Spencer Ruport

Answer 1

是的，您应该这样做。基本上，如果列表可能同时用于写入，则我会为任何操作进行同步。

通常，我发现集合分为两类 - 一种是创建、初始化后再也不会改变的（线程安全），另一种是随着时间的推移而发生变化的（不是线程安全的，在所有访问时都需要锁定）。

- Jon Skeet

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如果您实例化一个集合、填充它，然后永远不再使用它，我认为将其包装在ReadOnlyCollection<T>()中是有帮助的。这并不能阻止使用者更改集合中的底层项目，但如果您丢弃了对原始列表的引用，则迭代是安全的。 - Scott Whitlock

Scott：同意 - 这使得问题更加清晰。个人而言，我喜欢使用集合类型，在构建后立即保证不可变性（如有必要，使用构建器类型），但这些类型目前尚未在核心框架中提供 :( - Jon Skeet

Answer 2

如果您使用Reflector来检查代码，您会得到类似于以下内容的结果：

public bool Contains(T item)
    {
        if (item == null)
        {
            for (int j = 0; j < this._size; j++)
            {
                if (this._items[j] == null)
                {
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
        EqualityComparer<T> comparer = EqualityComparer<T>.Default;
        for (int i = 0; i < this._size; i++)
        {
            if (comparer.Equals(this._items[i], item))
            {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

正如您所看到的，这是一个简单的遍历操作，绝对是一个“读取”操作。如果您仅用于读取（并且没有任何变异项），则无需锁定。如果您在单独的线程中开始修改列表，则必须同步访问。

- Erich Mirabal

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那看起来不对。即使它是一个读取操作，它仍然在 _size 变量和内部数组的索引上旋转。 这些正是可能抛出越界异常的地方。 @JonSkeet ? - eran otzap

Answer 3

< p > List<T>.Contains 绝对是一个读取操作。当您读取它时，可能会有其他线程正在向集合中写入数据。

- Andrew Hare

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如果在运行Contains时集合发生了变化呢？ - Matthew Olenik

Answer 4

是的，你必须担心！ List.Contains方法只是获取一个EqualityComparer并循环遍历列表中包含的所有项，将传递的参数与当前迭代索引处的项进行比较，因此如果在迭代时修改了列表，则结果可能是不可预测的。

- em70

Answer 5

在多线程环境中，您需要确保没有同时写入集合。以下是来自反编译器的代码，集合本身没有为您提供任何锁定功能，因此需要您自己实现。

public bool Contains(T item)
{
    if (item == null)
    {
        for (int j = 0; j < this._size; j++)
        {
            if (this._items[j] == null)
            {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    EqualityComparer<T> comparer = EqualityComparer<T>.Default;
    for (int i = 0; i < this._size; i++)
    {
        if (comparer.Equals(this._items[i], item))
        {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

- J.W.

Answer 6

根据文档所述...

枚举集合本质上不是线程安全的过程。

因此，我认为它不是线程安全的。你应该对其进行锁定。

- JP Alioto

Answer 7

可以安全地假设这不是一个线程安全的操作。MSDN描述总结如下：

...此方法使用集合对象的Equals和CompareTo方法来确定项是否存在。

因此，在读取操作之后是一个比较操作。

- spoulson

Answer 8

如果一个写入者可能同时进行写入操作，List.Contains绝对不是线程安全的。您需要用锁包装它以及任何其他的读取和写入操作。

- Michael

Answer 9

这被视为读操作。您不会遇到任何竞争条件，但如果您关心获取最新信息，可以将List设为volatile。

- Alexander Kahoun

Answer 10

根据MSDN文档：

此类型的公共静态成员（在Visual Basic中为Shared）是线程安全的。任何实例成员都不能保证是线程安全的。

ReaderWriterLock类似乎是为您寻找的同步而构建的。

- Greg