Асинхронный код, общие переменные, потоки пула потоков и безопасность потоков

Question

Когда я пишу асинхронный код с помощью async / await, обычно с ConfigureAwait(false), чтобы избежать захвата контекста, мой код переходит от одного потока пула потоков к следующему после каждого await. Это вызывает опасения по поводу безопасности потоков. Безопасен ли этот код?

static async Task Main()
{
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 1_000_000; i++)
    {
        Interlocked.Increment(ref count);
        await Task.Yield();
    }
    Console.WriteLine(count == 1_000_000 ? "OK" : "Error");
}

Переменная i не защищена и доступна нескольким потокам пула потоков *. Хотя схема доступа не является одновременной, теоретически для каждого потока должна быть возможность увеличить локально кэшированное значение i, что приведет к более чем 1 000 000 итераций. Я не могу представить этот сценарий на практике, хотя. Код выше всегда печатает ОК на моей машине. Означает ли это, что код является потокобезопасным? Или я должен синхронизировать доступ к переменной i, используя lock?

(* один поток переключается в среднем каждые 2 итерации, согласно моим тестам)

Answer 1

Проблема с безопасностью потоков связана с чтением / записью памяти. Даже если это может продолжаться в другом потоке, здесь ничего не выполняется одновременно.

Answer 2

Полагаю, эта статья Стивена Туба может пролить свет на это. В частности, это релевантный отрывок о том, что происходит во время переключения контекста:

Всякий раз, когда код ожидает ожидающего, ожидающий которого говорит, что он еще не завершен (то есть IsCompleted ожидающего возвращает false), метод долженприостановить, и он возобновится через продолжение ожидания. Это одна из тех асинхронных точек, о которых я говорил ранее, и, следовательно, ExecutionContext должен перетекать из кода, выдающего ожидание, в выполнение делегата продолжения. Это автоматически обрабатывается платформой. Когда асинхронный метод собирается приостановить работу, инфраструктура перехватывает ExecutionContext. Делегат, который передается ожидающему, имеет ссылку на этот экземпляр ExecutionContext и будет использовать его при возобновлении метода. Это то, что позволяет важной «окружающей» информации, представленной ExecutionContext, проходить через ожидание.

Стоит отметить, что YieldAwaitable, возвращаемый Task.Yield(), всегда возвращает false.