Wie steuern „yield' und „await' den asynchronen Programmfluss in .NET?

Analyse des Kontrollflusses von yield und await in .NET

yield und await sind grundlegende .NET-Funktionen, die einen anspruchsvollen Kontrollfluss und asynchrone Programmierung ermöglichen. Die zugrunde liegenden Mechanismen können jedoch komplex sein.

await: Gleichzeitige Ausführung orchestrieren

Im Gegensatz zur Thread-Ausführung await verwaltet es den Kontrollfluss geschickt durch die folgenden Schritte:

• Für ausstehende Aufgaben wird ein Delegierter zugewiesen, der sich um den Abschluss der Aufgabe kümmert und die verbleibende Methodenausführung umfasst.
• Die Kontrolle liegt wieder beim Anrufer.
• Nach Abschluss der Aufgabe wird die Ausführung innerhalb der Methode fortgesetzt.

Continuation-Passing-Stil verstehen

await verlässt sich stark auf den „Fortsetzungs-Pass-Stil“. Bei Auftreten wird ein Delegat generiert, der die Fortsetzung des Codes nach Abschluss der Aufgabe darstellt. Dieser Delegat hält:

1. Ein Anweisungszeigerindex (in einer Nachschlagetabelle), der den Wiederaufnahmepunkt angibt.
2. Die Werte lokaler Variablen und temporärer Daten.

Aktivierungsaufzeichnungen verwalten

Anstatt den Aktivierungsdatensatz (Stapelrahmen) bei await zu verwerfen, verschiebt .NET ihn geschickt auf den Heap. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da asynchrone Vorgänge nicht immer einem strikten stapelbasierten Ausführungsmuster folgen.

Ausnahmebehandlung und Stapelabwicklung

Die Ausnahmebehandlung mit await ist differenziert. Nicht behandelte Ausnahmen innerhalb der erwarteten Aufgabe werden erfasst und erneut ausgelöst, wenn das Ergebnis der Aufgabe abgerufen wird.

yield und seine Auswirkungen auf die Ausführung

yield definiert Iteratoren und weist Ähnlichkeiten mit await auf. Innerhalb eines Iteratorblocks yield:

• Pausiert die Ausführung und gibt die Kontrolle an den Aufrufer zurück.
• Setzt die Ausführung am yield Punkt bei nachfolgenden Iteratoraufrufen fort.

Staatliche Erhaltung mit yield

Ähnlich wie await verwendet yield Heap-basierte Aktivierungsdatensätze. Bei Auftreten von yield wird der aktuelle Status, einschließlich des Anweisungszeigers für den nächsten MoveNext-Aufruf, auf dem Heap gespeichert.

Weitere Erkundung

Ein gründliches Verständnis der Abschlussklassen in Lambda-Ausdrücken ist entscheidend für das Verständnis der detaillierten Implementierung von yield und await. Zahlreiche Ressourcen, darunter die Schriften von Eric Lippert, bieten ausführliche Erklärungen ihrer .NET-Mechanik.

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