C# 线程
上次修改时间：2025 年 5 月 12 日
本教程涵盖 C# 中的线程，并解释了进程和线程在程序执行中的运作方式。
进程是正在运行的程序的实例，它包含自己分配的内存和系统资源。 当进程启动时，公共语言运行时 (CLR) 会自动创建一个主前台线程来执行应用程序代码。 一个进程可以包含多个线程，每个线程代表程序中不同的执行路径。
在 C# 中，Thread 类是 System.Threading 命名空间的一部分，提供了创建和管理线程的功能。 它可以设置优先级、控制执行和检索线程状态，从而实现高效的多任务处理和并发执行。
进程和线程是独立的执行序列，但它们在内存使用和性能特征方面有所不同。 下表重点介绍了进程和线程之间的主要区别
| 进程 | 线程 |
|---|---|
| 在单独的内存空间中运行（进程隔离） | 与同一进程中的其他线程共享内存 |
| 消耗更多内存 | 消耗更少的内存 |
| 资源管理开销更高 | 开销更低，更轻量级 |
| 创建和终止速度较慢 | 创建和终止速度更快 |
| 更稳定，但需要进程间通信 | 并行执行效率高，但可能需要同步机制 |
| 由于单独的内存空间，更易于调试 | 由于共享内存和竞争条件，调试可能更复杂 |
C# 线程启动
Start 方法启动一个线程。
Console.WriteLine("main started");
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"main id: {id}");
var t = new Thread(task);
t.Start();
Console.WriteLine("main finished");
void task()
{
Console.WriteLine("thread started");
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"thread id: {id}");
}
创建一个新线程，然后使用 Start 启动。
Console.WriteLine("main started");
主程序本身就是一个单独的执行线程。
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"main id: {id}");
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId 获取当前托管线程的唯一标识符。
var t = new Thread(task);
创建一个新的 Thread。 我们传递对在线程中执行的函数的引用。
t.Start();
线程已启动。
void task()
{
Console.WriteLine("thread started");
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"thread id: {id}");
}
在函数内部，我们获取并打印线程 ID。
$ dotnet run main started main id: 1 main finished thread started thread id: 4
请注意，主线程在其他线程之前完成。 程序等待线程完成。
C# 线程传递参数
在下一个示例中，我们将展示如何将参数传递给线程。
int n = 5;
string word = "falcon";
// var t = new Thread(() => { for (int i = 0; i < n; i++) Console.WriteLine(word); });
var t = new Thread(() => repeat(n, word));
t.Start();
void repeat(int n, string word)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
Console.WriteLine(word);
}
}
线程将一个单词打印 n 次。 我们将单词和数字作为参数传递。
var t = new Thread(() => repeat(n, word));
线程采用 lambda 表达式，其中使用两个参数调用 repeat 函数。
$ dotnet run falcon falcon falcon falcon falcon
C# Thread.Sleep
Tread.Sleep 方法将当前线程挂起指定的毫秒数。 该方法对于调试和测试很有用。
它通常用于模拟长时间运行的任务。
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
var n = new Random().Next(500, 1500);
var t = new Thread(() => task(n));
t.Start();
}
void task(int n)
{
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"thread id: {id} started");
Thread.Sleep(n);
Console.WriteLine($"thread id: {id} finished in {n} ms");
}
在该程序中，我们创建五个线程，这些线程休眠随机毫秒数。
var n = new Random().Next(500, 1500);
我们创建一个介于 500 到 1500 之间的随机数。
var t = new Thread(() => task(n)); t.Start();
我们将随机数传递给新创建的线程。
void task(int n)
{
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"thread id: {id} started");
Thread.Sleep(n);
Console.WriteLine($"thread id: {id} finished in {n} ms");
}
在线程中运行的函数使用 Tread.Sleep 将其执行挂起 n 毫秒。
$ dotnet run thread id: 5 started thread id: 6 started thread id: 4 started thread id: 7 started thread id: 8 started thread id: 5 finished in 822 ms thread id: 8 finished in 891 ms thread id: 6 finished in 902 ms thread id: 4 finished in 946 ms thread id: 7 finished in 1113 ms
C# 前台线程 & 后台线程
有两种类型的线程：前台线程和后台线程。 后台线程不会阻止进程终止。 当属于一个进程的所有前台线程都终止后，CLR 就会结束该进程。
默认线程是前台线程。 我们使用 IsBackground 属性将线程更改为后台线程。
Console.WriteLine("started main");
for (var i = 0; i < 5; i++)
{
var rn = new Random().Next(500, 1500);
var t = new Thread(() => task(rn));
t.IsBackground = true;
t.Start();
}
void task(int n)
{
Thread.Sleep(n);
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"{id} finished in {n} ms");
}
Console.WriteLine("finished main");
在此示例中，我们创建一个主程序线程和五个后台线程。
$ dotnet run started main finished main
一旦唯一的前台线程完成，所有其他后台线程都将终止，并且程序完成。 后台线程没有时间运行。
$ dotnet run started main finished main 8 finished in 572 ms 4 finished in 770 ms 7 finished in 772 ms 6 finished in 1145 ms 5 finished in 1397 ms
当我们注释掉 t.IsBackground = true; 行时，我们创建前台线程。 然后，主线程等待其他前台线程完成，并且运行这五个线程。
C# 线程 Join
Join 方法阻止调用线程，直到指定的线程终止。
Console.WriteLine("main started");
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"main id: {id}");
Thread[] threads = new Thread[5];
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
var n = new Random().Next(500, 1500);
threads[i] = new Thread(() => task(n));
}
foreach (var thread in threads)
{
thread.Start();
}
foreach (var thread in threads)
{
thread.Join();
}
void task(int n)
{
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"thread id: {id} started");
Thread.Sleep(n);
Console.WriteLine($"thread id: {id} finished in {n} ms");
}
Console.WriteLine("main finished");
在此程序中，主线程等待所有其他线程完成。
Thread[] threads = new Thread[5];
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
var n = new Random().Next(500, 1500);
threads[i] = new Thread(() => task(n));
}
我们创建一个包含五个线程的数组，这些线程将休眠随机毫秒数。
foreach (var thread in threads)
{
thread.Start();
}
首先，我们启动所有五个线程。
foreach (var thread in threads)
{
thread.Join();
}
使用 Join，我们阻止主线程，直到数组中的所有五个线程都完成。
$ dotnet run main started main id: 1 thread id: 4 started thread id: 5 started thread id: 6 started thread id: 7 started thread id: 8 started thread id: 7 finished in 802 ms thread id: 4 finished in 1080 ms thread id: 8 finished in 1354 ms thread id: 6 finished in 1358 ms thread id: 5 finished in 1461 ms main finished
C# 线程与 Stopwatch
使用 Stopwatch，我们可以准确地测量经过的时间。
using System.Diagnostics;
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
var sw = new Stopwatch();
sw.Start();
Thread[] threads = new Thread[10];
for (var i = 0; i < 10; i++)
{
var t = new Thread(() =>
{
var id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
var r = new Random().Next(500, 1500);
Thread.Sleep(r);
Console.WriteLine($"{id} finished in {r} ms");
}
);
threads[i] = t;
}
foreach (var t in threads)
{
t.Start();
}
foreach (var t in threads)
{
t.Join();
}
sw.Stop();
var elapsed = sw.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine($"elapsed: {elapsed} ms");
我们创建十个线程，这些线程运行随机毫秒数。 主线程等待直到所有其他线程完成，然后计算经过的时间。
var sw = new Stopwatch(); sw.Start();
我们创建 Stopwatch 并运行它。
sw.Stop();
var elapsed = sw.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine($"elapsed: {elapsed} ms");
最后，我们计算经过的时间并打印结果。
$ dotnet run 1 13 finished in 539 ms 4 finished in 547 ms 9 finished in 617 ms 6 finished in 782 ms 8 finished in 787 ms 7 finished in 917 ms 10 finished in 968 ms 12 finished in 1170 ms 5 finished in 1468 ms 11 finished in 1488 ms elapsed: 1488 ms
程序的运行时间与最长的线程一样长。
来源
在本文中，我们使用了 C# 中的线程。
作者
列出所有 C# 教程。