在 C# 中，Interlocked.Exchange 是一个用于 多线程原子操作 的关键方法，其核心作用是 以线程安全的方式交换变量的值。以下是它的详细说明：
核心作用
原子性操作：
在无锁（lock-free）的多线程编程中，Interlocked.Exchange 能够确保以下两个操作作为一个 不可分割的原子操作 完成：
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读取 变量的当前值
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写入 新值到该变量
这避免了线程竞争（Race Condition）导致的数据不一致问题。
方法签名
public static T Exchange<T>(ref T location, T value) where T : class;
public static int Exchange(ref int location, int value);
// 其他重载支持 long、float、double 等类型-
输入：通过
ref传递的变量引用（location）和新值（value）。 -
输出：返回变量被修改前的 原始值。
典型使用场景
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线程安全的标志位切换
private bool _isRunning;public void Stop() {// 原子性地将 _isRunning 设为 false，并返回之前的值bool original = Interlocked.Exchange(ref _isRunning, false);if (original){Console.WriteLine("成功停止");} } -
无锁编程中的状态更新
private object _currentData;public void UpdateData(object newData) {// 原子性替换数据，并获取旧数据以进行清理object oldData = Interlocked.Exchange(ref _currentData, newData);if (oldData != null){Cleanup(oldData);} } -
单次初始化（如单例模式）
private object _singletonInstance; private readonly object _lock = new object();public object GetInstance() {if (_singletonInstance == null){var temp = new object();// 原子性竞争创建实例Interlocked.CompareExchange(ref _singletonInstance, temp, null);}return _singletonInstance; }
性能优势
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避免锁开销：与
lock语句相比，Interlocked类的方法直接利用 CPU 的原子指令（如 x86 的XCHG），无需上下文切换或阻塞线程。 -
轻量级：适合高频调用的简单操作。
注意事项
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适用范围：仅适用于简单的值替换操作，复杂逻辑需结合
Interlocked.CompareExchange或锁。 -
引用类型：泛型版本 (
Interlocked.Exchange<T>) 支持引用类型，但需注意内存可见性问题（可通过volatile关键字或内存屏障解决）。
