C#实战：多线程生成不重复随机数与列表计数

在C#中实现多线程功能，特别是在Windows Form应用中，涉及到的问题是创建一个包含开始、停止和文本框的界面，用于动态添加不重复的随机整数到一个List列表中，同时实时更新列表长度，直到达到预设的长度（如1000）或用户手动停止。以下是关键步骤和技术的详细解析： 1. **线程基础概念**: - 在C#中，多线程编程主要依赖于.NET框架提供的`System.Threading`命名空间，包括`Thread`, `Task`, `ThreadPool`和`CancellationTokenSource`等类。 - `Thread`类代表一个单独的线程，而`Task`则提供了更高级别的异步编程模型，可以更好地管理线程和任务生命周期。 2. **生成随机数与线程安全**: - 使用`System.Random`生成随机数是基础操作，但需要注意在多线程环境下可能引发竞态条件。为确保线程安全，通常会使用`lock`关键字或`Monitor`类来同步对List的操作。 3. **避免重复值**: - 通过使用HashSet数据结构来存储已经添加的数值，可以快速检查新生成的随机数是否重复。添加前先检查是否已经在HashSet中，若在则跳过。 4. **多线程插入与控制**: - 使用`ThreadPool`创建线程池，这可以提高性能和资源管理。每个线程会接收一个CancellationTokenSource的Token，当用户点击停止按钮或达到目标长度时，通过取消令牌通知线程停止工作。 5. **并发控制**: - 使用`Task.WhenAny`方法，该方法监视多个Task，当其中一个完成时，将返回第一个完成的任务。这样可以优雅地控制多线程的行为，例如当列表长度达到1000时，自动结束所有线程。 6. **事件驱动编程**: - 可能还需要考虑在用户交互事件（如按钮点击）上使用事件处理，以便能够及时响应停止请求并终止线程。 7. **用户体验优化**: - 实现线程间的通信时，注意UI线程与非UI线程之间的交互，可能需要使用`BackgroundWorker`或者`async/await`进行异步编程，以保证界面的流畅性。 通过这些技术和策略，你可以实现题目中所述的多线程功能，并在C#中展示出对并发编程的理解和实际操作能力。在面试中，这种经验可以用来解释你对多线程编程的掌握，以及如何处理并发环境下的问题。