C# 不是线程安全的初始化

Question

有两个线程A和B，线程A执行如下赋值：

v = new Vec2()

线程B使用v，例如：

double length = Math.Sqrt(v.x*v.x + v.y*v.y);
Console.WriteLine("length is {0}", length);

v 是一个 non-volatile 字段，Vec2 是一个带有一些初始化的引用类型：

class Vec2
{
   public double x;
   public double y;
   public Vec2()
   {
       // this one is important
       x = 56.0;
       y = 78.0
   }
}

问题是，根据 C# 语言规范（or/and .NET 运行时规范），可能是不是线程 B 会观察到 v 未初始化？也就是说，线程 B 可能会在例如之前观察到对 v 的引用赋值。 x = 56.0?

编辑：如果是这样，添加volatile是否会确保线程B仅在完全初始化后才观察到v？

编辑：如果x、y使用字段初始化器初始化，答案会改变吗，即：

class Vec2
{
    public double x = 56.0;
    public double y = 78.0;
}

编辑：我在这里不寻求解决任何问题，只是想知道实际会发生什么。感谢您的回答！

Answer 1

The question is, according to C# language spec (or/and .NET runtime spec), might it be that the thread B will observe v uninitialized?

线程 B 将无法在构造函数运行之前访问 v 内的字段，但它可能 "see" v 为 null，取决于线程 A 中的初始化发生的时间以及初始化和线程 B 访问之间是否存在内存屏障。

一般来说，如果你有两个线程，并且你需要按顺序发生某些事情（在这种情况下，v 在线程 B 中使用之前由线程 A 初始化），你将需要显式添加某种形式的同步。

对于您的情况，像等待句柄这样简单的东西就足够了：

// Assuming the existence of this in scope of both threads:
// ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false)

在线程 A 中：

v = new Vec2();
mre.Set(); // Denote that initialization is complete

在线程 B 中：

mre.WaitOne(); // Wait (blocking) until initialization is complete
double length = Math.Sqrt(v.x*v.x + v.y*v.y);
// .. Other code as needed

EDIT: if so, would adding volatile ensure that thread B observes v only after it is fully initialized?

Volatile 不是正确的解决方案。如果您需要等待初始化发生，您应该使用同步机制，例如上面详述的那个。

EDIT: will the answer change if x,y are initialized using field initializers, that is:

没有。构造函数和字段初始值设定项都将在 v 成为 "set" 之前全部运行，但你不能保证 v 不会是 null 没有其他一些同步到位。

C# not thread-safe initialization