SemaphoreSlim中Wait、Release与CancellationToken的正确处理方式

问题核心：当CancellationToken触发取消时，SemaphoreSlim.Wait或WaitAsync会直接抛出OperationCanceledException，此时程序并未成功获取信号量，若在finally里无条件调用Release，会触发SemaphoreFullException；而用空try/catch吞掉异常属于不良编码习惯，直接检查cancellationToken.IsCancellationRequested又存在竞态风险。

正确的处理方式是仅在确认成功获取信号量后，才调用Release，可以通过一个布尔标记变量实现：

同步场景代码示例 #

using var semaphoreSlim = new SemaphoreSlim(1, 1);
// 多线程共享的代码逻辑
var isSemaphoreAcquired = false;
try
{
    semaphoreSlim.Wait(cancellationToken);
    // 只有Wait执行成功未被取消，才标记为已获取
    isSemaphoreAcquired = true;
    
    // 此处执行需要同步保护的操作
}
catch (OperationCanceledException)
{
    // 可选：添加自定义取消处理逻辑
    throw; // 如需向上传递取消异常，保留此语句；否则可移除
}
finally
{
    // 仅在成功获取信号量时才释放
    if (isSemaphoreAcquired)
    {
        semaphoreSlim.Release();
    }
}

异步场景代码示例 #

using var semaphoreSlim = new SemaphoreSlim(1, 1);
// 多线程/多任务共享的异步代码逻辑
var isSemaphoreAcquired = false;
try
{
    await semaphoreSlim.WaitAsync(cancellationToken).ConfigureAwait(false);
    // 只有WaitAsync执行成功未被取消，才标记为已获取
    isSemaphoreAcquired = true;
    
    // 此处执行需要同步保护的异步操作
}
catch (OperationCanceledException)
{
    // 可选：添加自定义取消处理逻辑
    throw; // 如需向上传递取消异常，保留此语句；否则可移除
}
finally
{
    // 仅在成功获取信号量时才释放
    if (isSemaphoreAcquired)
    {
        semaphoreSlim.Release();
    }
}

方案原理 #

通过isSemaphoreAcquired布尔变量明确标记信号量是否成功被获取：

• 只有当Wait/WaitAsync完整执行完毕（未被取消），才会将变量设为true
• finally块仅在变量为true时调用Release，从根源上避免了未获取信号量就释放的错误，既不需要空catch吞异常，也不存在竞态问题

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2290269