Contador rápido (est) seguro de thread de C #

Qual é a maneira de obter um contador seguro de threads em C # com o melhor desempenho possível?

Isto é o mais simples possível:

public static long GetNextValue()
{
    long result;
    lock (LOCK)
    {
        result = COUNTER++;
    }
    return result;
}

Mas existem alternativas mais rápidas?

Isso seria mais simples:

return Interlocked.Increment(ref COUNTER);

MSDN Interlocked.Increment

Conforme recomendado por outros, o Interlocked.Incrementdesempenho terá melhor que lock(). Basta dar uma olhada no IL e no Assembly, onde você verá que se Incrementtransforma em uma instrução "barramento de barramento" e sua variável é incrementada diretamente (x86) ou "adicionada" a (x64).

Essa instrução "barramento de barramento" bloqueia o barramento para impedir que outra CPU acesse o barramento enquanto a CPU de chamada faz sua operação. Agora, dê uma olhada na lock()IL da instrução C # . Aqui você verá as chamadas Monitorpara iniciar ou finalizar uma seção.

Em outras palavras, a lock()instrução .Net está fazendo muito mais do que a .Net Interlocked.Increment.

Portanto, se tudo o que você deseja fazer é incrementar uma variável, Interlock.Incrementserá mais rápido. Revise todos os métodos intertravados para ver as várias operações atômicas disponíveis e para encontrar aqueles que atendem às suas necessidades. Use lock()quando desejar fazer coisas mais complexas, como vários incrementos / decrementos inter-relacionados, ou para serializar o acesso a recursos que são mais complexos que números inteiros.

Sugiro que você use o incremento de intertravamento do .NET incorporado na biblioteca System.Threading.

O código a seguir incrementará uma variável longa por referência e é completamente seguro para threads:

Interlocked.Increment(ref myNum);

Fonte: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd78zt0c.aspx

Tente com Interlocked.Increment

Como já mencionado, use Interlocked.Increment

Exemplo de código do MS:

O exemplo a seguir determina quantos números aleatórios que variam de 0 a 1.000 são necessários para gerar 1.000 números aleatórios com um valor de ponto médio. Para acompanhar o número de valores do ponto médio, uma variável, midpointCount, é configurada igual a 0 e incrementada toda vez que o gerador de números aleatórios retorna um valor do ponto médio até atingir 10.000. Como três threads geram números aleatórios, o método Increment (Int32) é chamado para garantir que vários threads não atualizem o midpointCount simultaneamente. Observe que um bloqueio também é usado para proteger o gerador de números aleatórios e que um objeto CountdownEvent é usado para garantir que o método Main não conclua a execução antes dos três threads.

using System;
using System.Threading;

public class Example
{
   const int LOWERBOUND = 0;
   const int UPPERBOUND = 1001;

   static Object lockObj = new Object();
   static Random rnd = new Random();
   static CountdownEvent cte;

   static int totalCount = 0;
   static int totalMidpoint = 0;
   static int midpointCount = 0;

   public static void Main()
   {
      cte = new CountdownEvent(1);
      // Start three threads. 
      for (int ctr = 0; ctr <= 2; ctr++) {
         cte.AddCount();
         Thread th = new Thread(GenerateNumbers);
         th.Name = "Thread" + ctr.ToString();
         th.Start();
      }
      cte.Signal();
      cte.Wait();
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("Total midpoint values:  {0,10:N0} ({1:P3})",
                        totalMidpoint, totalMidpoint/((double)totalCount));
      Console.WriteLine("Total number of values: {0,10:N0}", 
                        totalCount);                  
   }

   private static void GenerateNumbers()
   {
      int midpoint = (UPPERBOUND - LOWERBOUND) / 2;
      int value = 0;
      int total = 0;
      int midpt = 0;

      do {
         lock (lockObj) {
            value = rnd.Next(LOWERBOUND, UPPERBOUND);
         }
         if (value == midpoint) { 
            Interlocked.Increment(ref midpointCount);
            midpt++;
         }
         total++;    
      } while (midpointCount < 10000);

      Interlocked.Add(ref totalCount, total);
      Interlocked.Add(ref totalMidpoint, midpt);

      string s = String.Format("Thread {0}:\n", Thread.CurrentThread.Name) +
                 String.Format("   Random Numbers: {0:N0}\n", total) + 
                 String.Format("   Midpoint values: {0:N0} ({1:P3})", midpt, 
                               ((double) midpt)/total);
      Console.WriteLine(s);
      cte.Signal();
   }
}
// The example displays output like the following:
//       Thread Thread2:
//          Random Numbers: 2,776,674
//          Midpoint values: 2,773 (0.100 %)
//       Thread Thread1:
//          Random Numbers: 4,876,100
//          Midpoint values: 4,873 (0.100 %)
//       Thread Thread0:
//          Random Numbers: 2,312,310
//          Midpoint values: 2,354 (0.102 %)
//       
//       Total midpoint values:      10,000 (0.100 %)
//       Total number of values:  9,965,084

O exemplo a seguir é semelhante ao anterior, exceto que ele usa a classe Task em vez de um procedimento de thread para gerar 50.000 números inteiros aleatórios de ponto médio. Neste exemplo, uma expressão lambda substitui o procedimento de thread GenerateNumbers e a chamada para o método Task.WaitAll elimina a necessidade do objeto CountdownEvent.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class Example
{
   const int LOWERBOUND = 0;
   const int UPPERBOUND = 1001;

   static Object lockObj = new Object();
   static Random rnd = new Random();

   static int totalCount = 0;
   static int totalMidpoint = 0;
   static int midpointCount = 0;

   public static void Main()
   {
      List<Task> tasks = new List<Task>();
      // Start three tasks. 
      for (int ctr = 0; ctr <= 2; ctr++) 
         tasks.Add(Task.Run( () => { int midpoint = (UPPERBOUND - LOWERBOUND) / 2;
                                     int value = 0;
                                     int total = 0;
                                     int midpt = 0;

                                     do {
                                        lock (lockObj) {
                                           value = rnd.Next(LOWERBOUND, UPPERBOUND);
                                        }
                                        if (value == midpoint) { 
                                           Interlocked.Increment(ref midpointCount);
                                           midpt++;
                                        }
                                        total++;    
                                     } while (midpointCount < 50000);

                                     Interlocked.Add(ref totalCount, total);
                                     Interlocked.Add(ref totalMidpoint, midpt);

                                     string s = String.Format("Task {0}:\n", Task.CurrentId) +
                                                String.Format("   Random Numbers: {0:N0}\n", total) + 
                                                String.Format("   Midpoint values: {0:N0} ({1:P3})", midpt, 
                                                              ((double) midpt)/total);
                                     Console.WriteLine(s); } ));

      Task.WaitAll(tasks.ToArray());
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("Total midpoint values:  {0,10:N0} ({1:P3})",
                        totalMidpoint, totalMidpoint/((double)totalCount));
      Console.WriteLine("Total number of values: {0,10:N0}", 
                        totalCount);                  
   }
}
// The example displays output like the following:
//       Task 3:
//          Random Numbers: 10,855,250
//          Midpoint values: 10,823 (0.100 %)
//       Task 1:
//          Random Numbers: 15,243,703
//          Midpoint values: 15,110 (0.099 %)
//       Task 2:
//          Random Numbers: 24,107,425
//          Midpoint values: 24,067 (0.100 %)
//       
//       Total midpoint values:      50,000 (0.100 %)
//       Total number of values: 50,206,378

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.interlocked.increment?view=netcore-3.0