`yield` 和 `await` 如何控制 .NET 中的异步程序流程？

剖析.NET 中 yield 和 await 的控制流程

yield 和 await 是基本的 .NET 功能，可实现复杂的控制流和异步编程。 然而，它们的底层机制可能很复杂。

await：编排并发执行

与线程执行相反，await通过以下步骤巧妙地管理控制流：

• 对于待处理的任务，将分配一个委托来处理任务的完成，包括剩余的方法执行。
• 控制权交还给调用者。
• 任务完成后，将在方法内恢复执行。

理解延续传递风格

await 严重依赖“连续传递风格”。 当遇到时，会生成一个代表任务完成后代码继续的委托。该代表持有：

1. 指示恢复点的指令指针索引（在查找表中）。
2. 局部变量和临时数据的值。

维护激活记录

.NET 巧妙地将其重新定位到堆，而不是丢弃 await 上的激活记录（堆栈帧）。这一点至关重要，因为异步操作并不总是遵循严格的基于堆栈的执行模式。

异常处理和堆栈展开

await 的异常处理是细致入微的。 当检索任务结果时，将捕获并重新抛出等待任务中未处理的异常。

yield 及其执行影响

yield 定义迭代器，与 await 具有相似之处。在迭代器块内，yield:

• 暂停执行，将控制权返回给调用者。
• 在后续迭代器调用时在 yield 点恢复执行。

状态保护 yield

与await类似，yield使用基于堆的激活记录。 遇到 yield 时，当前状态（包括下一个 MoveNext 调用的指令指针）将存储在堆上。

进一步探索

彻底理解 lambda 表达式中的闭包类对于掌握 yield 和 await 的详细实现至关重要。 许多资源，包括 Eric Lippert 的著作，都提供了对其 .NET 机制的深入解释。

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