.NET 中 `yield` 和 `await` 如何實現流量控制？

.NET 流控制：深入探討 yield 和 await

yield 和 await 是基本的 .NET 關鍵字，可實現複雜的控制流、模擬並發。 然而，了解其潛在機制需要仔細檢查。本文闡明了它們的功能。

await的控制流機制

遇到 await 會觸發以下運行時操作：

• 對於未完成的任務，await 附加一個繼續委託，稍後再恢復執行。
• 控制權回傳給呼叫者，從而實現並行執行。
• 任務完成後，繼續執行，從暫停點恢復該方法。

管理連續資料

await產生的延續委託包括：

• 指令指標（下一指令）。
• 局部變數和臨時值。

此資料駐留在堆上，即使在典型的堆疊啟動序列之外也確保可存取性。

呼叫堆疊保存

與標準呼叫堆疊不同，關鍵的啟動記錄資訊最初是在堆上分配的。不會儲存呼叫者啟動記錄，因為它們是在 await.

之後存取的

yield 和迭代器狀態管理

yield，在迭代器區塊內，功能與 await 類似。 遇到 yield 時，本地狀態將連同下一個 MoveNext 執行的指令指標一起移至堆中。 異常處理整合在迭代器區塊的內部管理中。

異常處理策略

未捕獲的異常在任務中被捕獲，並在存取任務結果時重新拋出。

總結

yield 和 await 的複雜性源自於它們對連續傳遞風格 (CPS) 的依賴。 運行時策略性地將啟動資訊卸載到堆，保留控制流和迭代器狀態。雖然理解 await 的 lambda 表達式至關重要，但進一步探索 CPS（如 Eric Lippert 關於 yield、迭代器和非同步程式設計的部落格文章中詳細介紹的那樣）可以提供更深入的理解。

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