c# lock 和 Monitor.Enter/Exit 在IL层面有什么区别

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lock在IL中必然生成try-finally,Monitor.Exit强制置于finally中;手写Monitor.Enter/Exit若无try-finally则锁泄露;lock仅支持引用类型值类型装箱导致锁失效;Monitor提供超时和等待通知能力,lock不支持。

c# lock 和 Monitor.Enter/Exit 在IL层面有什么区别

lock 在 IL 中会自动生成 try-finally 包裹

直接说结论:lock(obj) { ... } 编译后,IL 中**必然生成 try 块 + finally 块**,其中 Monitor.Exit 被强制放在 finally 里;而手写 Monitor.Enter/Monitor.Exit 若不手动加 try-finally,就**完全没保障**——一旦 Enter 后、执行业务逻辑前抛异常(比如线程被中止、OOM、Stackoverflow),Exit 就永远不会执行,锁永久泄露。

  • lock 的 IL 等效于:
    Monitor.Enter(obj); try {   // your code } finally {   Monitor.Exit(obj); }
  • 手写 Monitor.Enter/Monitor.Exit 的常见错误写法(危险!):
    Monitor.Enter(obj); DoSomething(); // ← 这里崩了?锁就卡死了 Monitor.Exit(obj); // ← 永远不会执行
  • C# 4.0+ 提供了更安全的手写方式:Monitor.Enter(obj, ref lockTaken),配合 if (lockTaken) Monitor.Exit(obj),但依然要你自己写 try-finally 才算完整

lock 只支持引用类型,Monitor.Enter 可“误用”值类型

lock 语法强制要求锁对象是引用类型,编译器会报错:CS0185: 'lock' statement operand must be of a reference type。而 Monitor.Enter 接收 Object 参数,传入值类型(如 intStruct)会触发装箱——每次调用都产生**新对象实例**,导致锁失效(因为不是同一个对象)。

  • 下面这段代码**根本不同步**:
    int locker = 42; Monitor.Enter(locker); // ← 装箱成新 object // ... 业务逻辑 Monitor.Exit(locker); // ← 再次装箱,是另一个 object!
  • lock(42) 直接编译失败,反而帮你避开了这个坑
  • 真正安全的锁对象必须是**同一个引用**:静态 readonly object、私有字段、typeof(MyClass)(慎用,有跨程序集风险)

Monitor 提供 lock 没有的超时和等待通知能力

lock 是纯阻塞式互斥,要么拿到锁立刻进,要么一直等。而 Monitor 类暴露了更底层的能力:

  • Monitor.TryEnter(obj, timeoutMs):带超时获取锁,避免死等 —— lock 完全不支持
  • Monitor.Wait(obj) + Monitor.Pulse(obj) / PulseAll:实现线程间条件等待(比如生产者-消费者),lock 语法无法表达这种协作语义
  • 这些方法**必须在已持有该对象锁的前提下调用**,否则抛 SynchronizationLockException

容易被忽略的细节:lock 对象的可见性与生命周期

无论用 lock 还是 Monitor,锁失效往往不是语法问题,而是对象本身出错了:

  • 锁对象被设为 NULLNullReferenceExceptionlock(null) 编译期不报错,运行时报)
  • 锁对象是局部变量或每次 new 出来的 → 每次锁的都不是同一个东西,形同虚设
  • lock(this)lock(typeof(...)) → 外部代码可能也锁它,引发意外争用或死锁
  • 锁对象被 GC 回收(极少见,但若锁对象无强引用且被弱引用持有,可能触发 Finalize 并发问题)

真正难的从来不是“怎么写 lock”,而是“锁谁”和“锁多久”。Monitor 的裸 API 把这些责任全摊开给你,lock 则帮你盖住了一层——但盖不住设计缺陷。

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