マルチスレッド処理において、複数スレッドが同時に変数を読み書きすると、変数の値が壊れてしまいます。 この記事では、.NETではlockキーワードを使って、変数にアクセスできるスレッドを1つに制限する方法について説明します。

lock

以下の例では、2個のスレッドを同時に起動させ、それぞれと共通の変数 sum を読み書きするときに lock でアクセス排他制御をする例です。 lockキーワードによって変数にアクセスできるスレッドを1つに制限できます。

class LockExample
{
    private static int sum;
    private static object _lock = new object();

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t1 = new Thread(() =>
        {
            for (int i = 0; i < 10000; i++)
            {
                lock (_lock)
                {
                    sum++;  // 計算結果に+1する
                }
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(() =>
        {
            for (int i = 0; i < 10000; i++)
            {
                lock (_lock)
                {
                    sum++;  // 計算結果に+1する
                }
            }
        });

        // 2個のスレッドを並列で起動
        t1.Start();
        t2.Start();

        // 2個のスレッドが完了するまで待機
        t1.Join();
        t2.Join();

        // 合計結果出力
        Console.WriteLine("sum: " + sum);
        // => 20000
    }
}

注意点として、lockに使うオブジェクト（例：_lock）は任意のオブジェクトを指定できますが、プリミティブ型（int型などの値型）は指定できません。 int型からobject型にキャストすると（ボックス化すると）System.Objectインスタンス内部にラップされるため、lockするたびに毎回新しいインスタンスが作られてしまい、lockの同期が取れなくなってしまうからです。

補足ですが、キーワードlockは内部的にMonitorクラスを使用しています。 排他獲得の Monitor.Enter(_lock) と、排他解除の Monitor.Exit(_lock) でアクセス制御をする代わりに、C#ではlockキーワードを使うことでマルチスレッド環境での排他制御ができます。

以上です。