.NET で「yield」と「await」を使用してフロー制御を実装するにはどうすればよいですか?

.NET フロー制御: yield と await

の詳細

yield と await は、高度な制御フローを可能にし、同時実行性をシミュレートする基本的な .NET キーワードです。 ただし、その根底にあるメカニズムを理解するには、慎重な調査が必要です。この記事では、その機能について説明します。

await の制御フロー メカニズム

await に遭遇すると、次のランタイム アクションがトリガーされます:

• 未完了のタスクの場合、await は継続デリゲートをアタッチし、後で実行を再開します。
• 制御は呼び出し元に戻り、並列実行が可能になります。
• タスクが完了すると、継続が実行され、一時停止したポイントからメソッドが再開されます。

継続データの管理

await によって生成された継続デリゲートには次のものが含まれます:

• 命令ポインター (次の命令)。
• ローカル変数と一時値。

このデータはヒープ上に存在し、通常のスタックのアクティブ化シーケンス以外でもアクセス可能です。

コールスタックの保存

標準のコールスタックとは異なり、重要なアクティベーションレコード情報は最初にヒープに割り当てられます。発信者のアクティブ化レコードは、await.

の後にアクセスされるため、保存されません。

yield およびイテレーター状態管理

イテレータブロック内の

yield は、await と同様に機能します。 yield に遭遇すると、ローカル状態は次の MoveNext 実行のための命令ポインターとともにヒープに移動されます。 例外処理はイテレータ ブロックの内部管理に統合されています。

例外処理戦略

キャッチされなかった例外はタスク内でキャプチャされ、タスクの結果にアクセスしたときに再スローされます。

概要

yield と await の複雑さは、継続渡しスタイル (CPS) への依存から生じます。 ランタイムは、アクティベーション情報を戦略的にヒープにオフロードし、制御フローとイテレーターの状態を維持します。 await を使用したラムダ式を理解することは重要ですが、yield、イテレーター、および非同期プログラミングに関する Eric Lippert のブログ投稿で詳しく説明されているように、CPS をさらに詳しく調べると、より深い理解が得られます。

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