【C#】Task 线程停止

CancellationTokenSource cts 是用于控制任务（线程）停止运行的。我们一步步来解释它的作用。

🔍 现在的代码结构大概是这样的：

Task.Run(() => {while (true){// 不断循环采集图像}
});

这种写法虽然简单，但最大的问题是：

  • 这个线程永远停不下来。
  • 你无法在外部优雅地告诉它“嘿，停一下”，除非强行杀掉进程。

✅ 而 CancellationTokenSource 就是为了解决这个问题。

📌 它的作用：

提供一种机制，可以从外部请求取消正在运行的任务或线程。

🧠 举个简单的例子

CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();Task.Run(() =>
{while (!cts.Token.IsCancellationRequested){Console.WriteLine("工作中...");Thread.Sleep(1000);}Console.WriteLine("收到取消信号，退出循环！");
});// 5秒后取消
Thread.Sleep(5000);
cts.Cancel();
输出：
工作中...
工作中...
工作中...
工作中...
工作中...
收到取消信号，退出循环！

🚦 实际在你的程序中，使用它的意义是：

  • 将来你关闭程序或点击“停止”按钮时，
  • 你只需调用 cts.Cancel()，
  • 运行中的 while (!cts.Token.IsCancellationRequested) 就会安全退出。

🔁 没有它会发生什么？

如果你一直用 while (true)，即使界面关闭、用户点击“停止”，后台线程仍然在跑，非常浪费资源，甚至会造成程序无法正常退出或 CPU 飙高。

✅ 总结一句话：

CancellationTokenSource 就像一个“遥控开关”，可以让后台线程知道“该停下来了”。

它和while中放个bool变量有啥区别

“在 while 中放一个 bool 变量”确实也是一种控制循环退出的方式，那它和 CancellationTokenSource 有什么区别呢？我们来做个对比👇

🆚 bool 控制变量 vs CancellationToken

对比项bool 控制变量CancellationTokenSource
✅ 基本功能控制循环停止控制循环停止
👨‍💻 用法简单非常简单（比如 while (running)）稍复杂，需要 cts.Token 等对象
✅ 多任务控制需要共享变量或加锁天生就支持多个任务共享同一个 token
❌ 线程安全性需要你手动保证线程安全（如加 volatile 或 lock）自带线程安全，不容易出错
🔄 与 Task / async / Parallel 等配合兼容差，不好配合现代并发工具与 Task.Run、Parallel.ForEach、async/await 等无缝集成
💣 取消等待无法中断 Task.Delay / Wait 等可中断等待任务，比如 Task.Delay(..., token)
🎯 最佳应用场景简单循环退出复杂并发任务、任务取消、超时控制等

🔍 示例对比：

✅ 用 bool 控制变量：
volatile bool running = true;Task.Run(() =>
{while (running){// 采图}
});// 关闭时
running = false;

注意这里用了 volatile 是因为如果不写，可能在多线程中有缓存失效的问题（CPU 缓存没及时刷新变量值）。

✅ 用 CancellationToken：
CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();Task.Run(() =>
{while (!cts.Token.IsCancellationRequested){// 采图}
});// 关闭时
cts.Cancel();

这样可以安全、优雅地中止线程，还可以用于 Task.Delay、Parallel.ForEach、HttpClient.SendAsync 等现代 API。

深入探讨

逐条举例 + 拆解对比，让它变得通俗易懂且能立刻理解！

✅ 多任务控制（多线程共享控制）

🔸 bool 的写法：

你得写成这样👇

volatile bool _running = true;Task.Run(() =>
{while (_running){// 做事...}
});Task.Run(() =>
{while (_running){// 另一个线程做事...}
});
  • 如果多个任务要响应这个 bool，你得自己保证它是线程安全的（加 volatile），
  • 若再多几个线程，管理起来越来越麻烦。

✅ CancellationToken 的写法（天然支持）：

var cts = new CancellationTokenSource();
var token = cts.Token;Task.Run(() => Work(token));
Task.Run(() => Work(token));void Work(CancellationToken token)
{while (!token.IsCancellationRequested){// 干活...}
}

✅ 所有任务共用一个 token，控制统一、安全、优雅，代码看起来也很干净。

❌ 线程安全性

🔸 bool 写法：

必须加 volatile 或 lock，否则有可能一个线程改了，另一个线程根本“看不见”：

volatile bool _running = true;// 不加 volatile，可能一个线程死循环都不会停

或者你得用 lock，比如：

lock (_lockObj)
{_running = false;
}

复杂且容易忘。

✅ CancellationToken

  • 内部已经做好线程安全，不用你操心
  • .IsCancellationRequested 是线程安全的读操作
  • .Cancel() 会安全地广播给所有监听者

🔄 与 Task / async / Parallel 等配合

🔸 bool 写法：

比如你想写个 Task.Delay(5000)，中途取消：

await Task.Delay(5000); // 没法中断！

你只能写复杂逻辑轮询 bool，还不能打断系统 API。

✅ CancellationToken：

await Task.Delay(5000, token); // 支持取消！

同样适用于：

  • Parallel.ForEach(..., token, ...)
  • HttpClient.SendAsync(..., token)
  • Task.Run(() => ..., token)

它和这些 现代异步/并发工具是“原生支持”的搭档。

🧠 总结一句话：

bool 适合非常简单的控制，一两个线程内部用可以；但如果你要和 Task、多个线程、现代异步配合，CancellationToken 才是真正线程安全、优雅且可组合的现代解决方案。

✅ 建议

  • 简单项目、没用多线程/异步的地方 → bool 就够了。
  • 多线程、用 Task、async/await、任务并发的项目 → 建议用 CancellationToken，更稳更现代。

如果你目前只是用一个线程干活，可以继续用 bool，但随着项目复杂度提升，CancellationToken 会更适合并发环境，特别是你这个多相机+高速采集的系统。以后维护、扩展也更舒服。

2025年3月29日---------------新增内容：

Task.Delay 的第二个参数不是 CancellationTokenSource，而是它里面的 CancellationToken。

✅ 正确语法：

var cts = new CancellationTokenSource();
await Task.Delay(5000, cts.Token); // 注意这里是 cts.Token，不是 cts 本身

❓为什么不是 cts 本身？

  • CancellationTokenSource 是控制器：可以 .Cancel() 来通知取消。
  • CancellationToken 是“令牌”：传给任务或方法来监听是否被取消。
// 你控制取消：
cts.Cancel();// 你监听是否被取消：
token.IsCancellationRequested

就像你开会：

  • CancellationTokenSource 是主持人（可以宣布“散会！”）
  • CancellationToken 是给每个人的耳机（听到“散会”指令）

🚫 错误写法（会编译错误）：

await Task.Delay(5000, cts); // ❌ 错！类型不匹配

✅ 正确写法：

await Task.Delay(5000, cts.Token); // ✅

cts.Cancel(); 之后，下次再次启动怎么办？

在调用 cts.Cancel(); 之后，CancellationTokenSource 不能被重用。如果你想要再次启动任务，需要创建一个新的 CancellationTokenSource 实例。

❌ 不能直接复用 CancellationTokenSource

cts.Cancel(); 调用后，cts.Token 状态不会被重置，即使你重新启动任务，它会立即认为任务已被取消。

✅ 解决方案：创建新的 CancellationTokenSource

每次启动新任务时，都需要创建一个新的 CancellationTokenSource。

CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();void StartTask()
{cts = new CancellationTokenSource(); // 重新创建一个新的 ctsTask.Run(() =>{while (!cts.Token.IsCancellationRequested){Console.WriteLine("运行中...");Thread.Sleep(1000);}Console.WriteLine("循环退出");});
}// 启动任务
StartTask();// 运行 3 秒后取消
Thread.Sleep(3000);
cts.Cancel();
Console.WriteLine("任务已停止");// 等待一会儿，再次启动
Thread.Sleep(2000);
StartTask(); // ✅ 重新创建 cts，再次启动任务
Console.WriteLine("任务重新启动");

🔹 正确做法：

  • 每次 StartTask() 都创建一个新的 CancellationTokenSource。
  • 这样 cts.Token.IsCancellationRequested 重新变为 false，新任务不会立即退出。

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