C#面试题解析:异步编程与Task详解(上)
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更新于2024-08-30
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3. 请简述await的作用和原理,并说明和GetResult()有什么区别
await关键字是C#异步编程的核心,它用于暂停当前任务的执行,直到await后面的异步操作完成。其工作原理基于Task的异步模式。当await表达式后面的操作(如Task或Task<T>)完成,控制权会返回到调用点,此时状态机会继续执行到await语句的后续代码。在这个过程中,await并不会立即抛出异常,而是捕获并包装任何发生的异常,直到状态机有机会处理。
与GetResult()不同,GetResult()是一个同步方法,它会在等待异步操作完成时阻塞当前线程,直到任务完成或者出现异常。这会导致UI线程被阻塞,用户体验较差。而await则遵循异步编程的非阻塞原则,允许程序在等待期间继续执行其他任务,提高并发性能。
4. Task和Thread有区别吗?如果有,请简述区别
Task和Thread都是.NET中用于执行异步操作的机制,但它们有不同的设计理念和使用场景。
Thread代表操作系统线程,它是最基本的并发单元,每个线程都有自己的独立栈空间和执行上下文。创建和管理线程需要手动分配和回收资源,可能导致线程上下文切换开销大,不适合I/O密集型任务。
Task则是轻量级的,它是.NET框架提供的异步编程模型的一部分,更适合于高并发的场景。Task封装了异步操作,可以跨线程执行,通过任务调度器自动管理线程池,提高了资源利用率。Task提供了更丰富的异步特性,如await和async,使得代码更为简洁易读。
5. 简述yield的作用
yield关键字用于实现生成器(Generator),它允许方法在执行过程中暂停并返回一个值,然后在下一次迭代时恢复执行。yield的作用类似于一个临时的暂停点,使方法能够在多次调用中逐个产生结果,而不是一次性计算整个序列。这在处理大量数据或需要迭代执行的场景中非常有用,因为它避免了一次性加载大量数据到内存,节省了内存资源。
6. 利用IEnumerable<T>实现斐波那契数列生成
在C#中,可以使用yield关键字和IEnumerable<T>接口来实现斐波那契数列的生成。通过定义一个生成器方法,每次迭代返回前两个数的和,同时利用yield return语句来暂停并返回结果,确保不会一次性计算整个序列。
```csharp
public IEnumerable<int> Fibonacci()
{
int a = 0, b = 1;
while (true)
{
yield return a;
int temp = a;
a = b;
b = temp + b;
}
}
```
7. stackless coroutine和stackful coroutine的区别,以及C#的coroutine是哪一种
C#没有原生的stackless coroutine,但它支持的是类似的概念——协程(C#中的yield)。协程是一种编程模型,允许函数在执行过程中暂停和恢复,但并不像stackless coroutine那样完全不消耗栈空间。Stackless coroutine通常在需要长时间运行且栈内存消耗大的情况下使用,而C#的yield更适用于迭代器或需要部分控制流程的场景。
8. 请简述SelectMany的作用
SelectMany是LINQ中的一个扩展方法,它将一个集合中的每个元素应用到另一个查询中,然后将结果合并到一个新的序列中。简单来说,它允许你在单个查询中执行多层嵌套的查询,减少代码量,提升性能。例如,它可以用于扁平化嵌套的列表:
```csharp
List<List<int>> nestedList = ...;
var flattened = nestedList.SelectMany(innerList => innerList);
```
以上是解答前10道C#面试题的部分内容概述,下一部分将继续讨论剩余的题目,包括LINQ的懒惰计算、函数柯里化、refstruct和refreturn等概念。
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