如何多线程运行两个永不终止的函数？遇空引用异常求助

我希望多线程运行两个永不终止的函数，具体代码如下：

输入监听函数 #

public static void playerInput()
{
    while (true)
    {
        ConsoleKeyInfo pressedKey = Console.ReadKey();
        Doors.input = pressedKey.KeyChar;
        Console.Write('\b');
    }
}

门操作函数 #

public static void openingDoor()
{
    while (true)
    {
        if (Doors.input == 'o')
        {
            openDoor();
            Console.WriteLine($"You're now at door {door}");
            input = ' ';
        }
    }
}

其中openDoor()是仅将某个值递增1的函数。

尝试的多线程实现 #

Thread pInput = new Thread(playerInput);

Thread doorOpen = new Thread(openingDoor);

pInput.Start();
doorOpen.Start();

pInput.Join();

doorOpen.Join();

运行初期正常，但按下约6次'o'后，程序崩溃并抛出如下NullReferenceException：

System.NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object

   at System.Timers.Timer.UpdateTimer()
   at System.Timers.Timer.set_Enabled(Boolean value)
   at CSharpShellCore.IDE.Views.ConsoleView.QueueWriteLine(String text)
   at System.Object.CallSite.Target(Closure , CallSite , Object , String )
   at CSharpShellCore.Console.WriteLineToView(Object o)
   at CSharpShellCore.Console.WriteLine(String n)
   at Doors.Doors.openingDoor()
   at System.Threading.Thread.StartCallback()

***  ****  ***System.NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object

    at System.Timers.Timer.UpdateTimer() 
    at System.Timers.Timer.set_Enabled(Boolean value) 
    at CSharpShellCore.IDE.Views.ConsoleView.QueueWriteLine(String text) 
    at System.Object.CallSite.Target(Closure, CallSite, Object, String) 
    at CSharpShellCore.Console.WriteLineToView(Object o) 
    at CSharpShellCore.Console.WriteLine(String n) 
    at Doors.Doors.openingDoor() 
    at System.Threading.Thread.StartCallback()

1. 修复共享变量的线程安全问题 #

Doors.input是多线程共享变量，当前无同步机制会引发竞态条件，导致数据不一致或异常。可以通过两种方式解决：

• 方式一：使用volatile关键字（适合简单的读写场景）
  修改共享变量的定义：

  public static volatile char input = ' ';
  

• 方式二：使用lock同步访问（更可靠的同步方式）
  先定义一个全局锁对象，再在所有访问input的地方加锁：

  // 定义锁对象，全局唯一
  private static readonly object _syncLock = new object();
  
  // 修改playerInput中的赋值逻辑
  public static void playerInput()
  {
      while (true)
      {
          ConsoleKeyInfo pressedKey = Console.ReadKey();
          lock(_syncLock)
          {
              Doors.input = pressedKey.KeyChar;
          }
          Console.Write('\b');
      }
  }
  
  // 修改openingDoor中的判断与赋值逻辑
  public static void openingDoor()
  {
      while (true)
      {
          lock(_syncLock)
          {
              if (Doors.input == 'o')
              {
                  openDoor();
                  Console.WriteLine($"You're now at door {door}");
                  Doors.input = ' ';
              }
          }
      }
  }
  

2. 解决控制台操作的线程冲突 #

多个线程同时调用Console.ReadKey和Console.WriteLine会导致控制台内部状态混乱，这是触发CSharpShellCore空引用异常的核心原因。需要给控制台操作也加锁：

// 修改playerInput，把控制台操作也纳入锁范围内
public static void playerInput()
{
    while (true)
    {
        lock(_syncLock)
        {
            ConsoleKeyInfo pressedKey = Console.ReadKey();
            Doors.input = pressedKey.KeyChar;
            Console.Write('\b');
        }
    }
}

// 修改openingDoor中的控制台输出
public static void openingDoor()
{
    while (true)
    {
        lock(_syncLock)
        {
            if (Doors.input == 'o')
            {
                openDoor();
                Console.WriteLine($"You're now at door {door}");
                Doors.input = ' ';
            }
        }
        Thread.Sleep(10); // 加入短暂休眠，降低CPU空转消耗
    }
}

3. 优化循环减少CPU占用 #

openingDoor中的无限循环会持续占用CPU资源，加入Thread.Sleep(10)可以让线程短暂休眠，大幅降低CPU使用率，同时不影响功能响应速度。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者egg