C# 异步 : How does a thread remember its local variables?

Question

在多线程中，线程共享一些东西，但不是局部变量。每个线程都维护自己的存储局部变量的堆栈副本。很好，但是在这种情况下会发生什么？

public async Task<string> ReadFile()
{
    var fileName = GenerateFileName();

    using (var reader = File.OpenText(fileName))
    {
        var fileText = await reader.ReadToEndAsync();
        return fileName + "|" + fileText;
    }
}

当IO操作开始时，线程进入休眠状态(或做其他事情)，当它(或其他)返回继续执行函数时，它如何记住fileName的值>?堆栈在这里发生了什么？

Answer 1

它的发生方式与 yield 类似。方法存储它们的局部变量:它创建一个 struct具有 C# 中的局部变量作为字段。

所以你的代码会产生一些东西如果 aysnc不存在必须像这样编码:

private struct ReadFileAsyncStateMachine : IAsyncStateMachine
{
    public int _state;
    public AsyncTaskMethodBuilder<string> _builder;
    private string _fileName;
    private string _fileText;
    private StreamReader _reader;
    TaskAwaiter<string> _awaiter;
    void IAsyncStateMachine.MoveNext()
    {
        try
        {
            if (_state != 0)
            {
                goto afterSetup;
            }

            _fileName = GenerateFileName();
            _reader = File.OpenText(_fileName);
            TaskAwaiter<string> awaiter = _reader.ReadToEndAsync().GetAwaiter();
            _state = -1;
            if (!awaiter.IsCompleted)
            {
                _awaiter = awaiter;
                _builder.AwaitUnsafeOnCompleted<TaskAwaiter<string>, ReadFileAsyncStateMachine>(ref awaiter, ref this);
                return;
            }

        afterSetup:
            awaiter = _awaiter;
            _fileText = awaiter.GetResult();
            _state = -2;
            _builder.SetResult(_fileName + "|" + _fileText);
            _reader.Dispose();
        }
        catch (Exception exception)
        {
            _state = -2;
            _builder.SetException(exception);
            _reader?.Dispose();
            return;
        }
    }
    [DebuggerHidden]
    void IAsyncStateMachine.SetStateMachine(IAsyncStateMachine param0)
    {
        _builder.SetStateMachine(param0);
    }
}

public Task<string> ReadFile()
{
    ReadFileAsyncStateMachine stateMachine = new ReadFileAsyncStateMachine();
    AsyncTaskMethodBuilder<string> builder = AsyncTaskMethodBuilder<string>.Create();

    stateMachine._builder = builder;
    stateMachine._state = -1;
    builder.Start(ref stateMachine);
    return builder.Task;
}

ReadFileAsyncStateMachine处理 ReadToEndAsync() 的可能性立即完成，在这种情况下 Task<string>返回立即完成并有结果，或正在运行，在这种情况下 Task<string> returned 本身正在运行，后续调用将发生在 MoveNext() 上这将完成它。异常也被处理。

如您所见，C# 中的局部变量是实现中的字段。