2018.09.15 Unity非同期完全に理解した勉強会でのショートセッションのスライド資料です。

1. はたらく
スレッド

2. スレッドＡ
そもそもスレッドとは
スタック レジスタ
スタックとレジスタはスレッド固有
スレッドB スタック レジスタ
スレッドC スタック レジスタ
スレッドD スタック レジスタ

3. スレッドＡ
CPUコアひとつでマルチスレッド
スタック レジスタ
リソースを切り替える（コンテキストスイッチ）
スレッド切り替えはOSのお仕事
スレッドB スタック レジスタ
スレッドＡのレジスタを退避
スレッドＢのレジスタを復帰
いつ行われるか分からない

4. 問題

5. public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}
この関数Addはスレッドセーフか？

6. public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}
答え
この関数Addはスレッドセーフではない

7. public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}
var a = new A();
a.Add();
var a = new A();
a.Add();
スレッドＡ
スレッドＢ
複数のスレッドで実行すると・・・

8. public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}
var a = new A();
a.Add();
var a = new A();
a.Add();
スレッドＡ
スレッドＢ
複数のスレッドで実行すると・・・
問題なし！あれ？

9. public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}
a.Add();
スレッドＡ
スレッドＢ
複数のスレッドでオブジェクトを共有すると
アウト！
var a = new A();
a.Add();

10. public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}
変数cがスレッド間で共有されていると
アウト！

11. 0
public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}
メモリ

12. 0
0
public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}

13. 0
0+1=1
public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}

14. 0
1
public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}

15. 1
1
public class A {
int c = 0;
public void Add() {
c += 1;
}
}

16. 0
スレッドＡ スレッドＢ

17. 0
0

18. 0
0 0

19. 0
0+1=10+1=1

20. 1
11

21. 1
1

22. 1
期待される結果は２

23. 防ぐには・・・

24. public class A {
int c = 0;
Object obj = new Object();
public void Add() {
lock(obj) {
c += 1;
}
}
}
ロックする

25. 0
obj
スレッドＡ スレッドＢ

26. 0

27. 0

28. 0

29. 0
0

30. 0
0+1=1

31. 1
1

32. 1

33. 1

34. 1

35. 1
1

36. 1
1+1=2

37. 1
2
2

38. 12

39. ロックしたくない

40. public class A {
int c = 0;
public void Add() {
int d = c;
do {
int e = Interlocked.CompareExchange(ref c, d+1, d);
if (e == d) return;
else d = e;
} while (true);
}
}

41. 0
0 1
int e = Interlocked.CompareExchange(ref c, d+1, d);

42. 0
0

43. 0
0
0

44. 1
0
0+1= 10+1=

45. 1
0
00 1

46. 1
0
0 0 1
CompareExchange

47. 1
0 0 1
成功

48. 1
0 0 1

49. 1
10
CompareExchange

50. 1
1
0
1
失敗

51. 1
21+1=

52. 1
21
CompareExchange

53. 2
1
成功

54. public class A {
int c = 0;
public void Add() {
int d = c;
do {
int e = Interlocked.CompareExchange(ref c, d+1, d);
if (e == d) return;
else d = e;
} while (true);
}
}

55. おしまい