C# 异步编程面试关键知识点解析

"C#面试题涉及async/await、Task状态机、await原理、Task与Thread的区别以及yield关键字的使用" 1. **async/await的编译方式** async函数在C#中通过状态机实现异步操作。当声明一个函数为async时，编译器会自动生成一个状态机类来跟踪函数的执行状态。每个await表达式会被编译为不同的状态，当await的Task完成时，状态机会自动切换到下一个状态，继续执行后续的代码。 2. **Task状态机的实现与工作机制** Task状态机基于CPS（Continuation Passing Style）模式。编译器会将局部变量封装到状态机类中，每个await表达式对应一个状态。执行过程中，当一个状态执行完毕，通过调用MoveNext方法切换到下一个状态，并处理线程调度和异常。这个过程会持续到整个异步操作完成。 3. **await的作用与原理** await关键字用于挂起异步操作，直到所await的Task完成。它实际上是调用了Task.GetAwaiter().UnsafeOnCompleted(Action)，并注册回调来切换到下一个状态。与GetResult()相比，await不会阻塞当前线程，而是允许线程释放，提高程序的并发性能。而GetResult()会阻塞当前线程，直到Task完成。 4. **Task与Thread的区别** Task和Thread都可以用于多线程编程，但Task更加灵活。Task是.NET 4.5引入的，它可以利用线程池、单线程等不同方式执行代码，尤其适合异步编程。Task可以自动返回到UI线程，提供更好的并发管理和API。相比之下，Thread直接创建和管理线程，更底层，灵活性较低。 5. **yield的作用** yield关键字与IEnumerable<T>一起使用，允许在迭代器函数中分步返回结果，其实现也基于状态机。通过yield，可以在函数内部控制迭代逻辑，而无需显式创建集合或数组。这使得开发者能够编写更高效的迭代代码，比如在生成大量数据时避免一次性加载内存。 总结，C#中的这些概念对于理解和编写高效、异步的代码至关重要。async/await简化了异步编程，Task提供了更强大的并发管理，而yield则为生成器和迭代提供了便利。了解和掌握这些技术，有助于编写出更加优雅和高效的C#应用程序。