遞歸和等待/異步關鍵字

Question

我對await關鍵字的工作方式有一個脆弱的把握，我想稍微擴展一下我對它的理解。

仍然讓我頭疼的問題是使用遞歸。 這是一個例子：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace TestingAwaitOverflow
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var task = TestAsync(0);
            System.Threading.Thread.Sleep(100000);
        }

        static async Task TestAsync(int count)
        {
            Console.WriteLine(count);
            await TestAsync(count + 1);
        }
    }
}

這個顯然拋出了StackOverflowException 。

我的理解是因為代碼實際上是同步運行的，直到第一個異步操作，之后它返回一個包含異步操作信息的Task對象。 在這種情況下，沒有異步操作，因此它只是在錯誤的承諾下繼續遞歸，它最終會返回一個Task 。

現在改變它只是一點點：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace TestingAwaitOverflow
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var task = TestAsync(0);
            System.Threading.Thread.Sleep(100000);
        }

        static async Task TestAsync(int count)
        {
            await Task.Run(() => Console.WriteLine(count));
            await TestAsync(count + 1);
        }
    }
}

這個不會拋出StackOverflowException 。 我可以理解為什么它有效，但我會更多地稱之為直覺（它可能涉及代碼如何安排使用回調以避免構建堆棧，但我無法將這種直覺轉化為解釋）

所以我有兩個問題：

• 第二批代碼如何避免StackOverflowException ？
• 第二批代碼是否浪費了其他資源？ （例如，它是否在堆上分配了大量的荒謬的Task對象？）

謝謝！

Answer 1

任何函數中第一個等待的部分同步運行。 在第一種情況下，由於這種情況，它會遇到堆棧溢出 - 沒有任何事情會中斷調用自身的函數。

第一個await（它沒有立即完成 - 對於你有很高可能性的情況）導致函數返回（並放棄它的堆棧空間！）。 它將其余部分排成一個延續。 TPL確保延續從不嵌套太深。 如果存在堆棧溢出的風險，則繼續將排隊到線程池，重置堆棧（它開始填滿）。

第二個例子仍然可以溢出！ 如果Task.Run任務總是立即完成怎么辦？ （這不太可能，但可以使用正確的OS線程調度）。 然后，async函數永遠不會被中斷（導致它返回並釋放所有堆棧空間），並且會產生與情況1相同的行為。

Answer 2

在您的第一個和第二個示例中，TestAsync仍在等待對自身的調用返回。 區別在於遞歸是打印並將線程返回到第二種方法中的其他工作。 因此，遞歸速度不足以成為堆棧溢出。 但是，第一個任務仍在等待，最終計數將達到它的最大整數大小，否則將再次拋出堆棧溢出。 重點是返回調用線程，但實際的異步方法是在同一個線程上調度的。 基本上，在等待完成之前忘記了TestAsync方法，但它仍然保存在內存中。 允許該線程執行其他操作，直到等待完成，然后該線程被記住並完成等待中斷的位置。 額外的等待調用存儲線程並再次忘記它，直到等待再次完成。 直到所有等待完成並且該方法因此完成TaskAsync仍然在內存中。 所以，這就是事情。 如果我告訴方法做某事然后調用等待任務。 我在其他地方的其他代碼繼續運行。 等待完成后，代碼會在那里重新啟動並完成，然后回到它之前的那個時間。 在您的示例中，您的TaskAsync始終處於邏輯刪除狀態（可以這么說），直到最后一次調用完成並將調用返回到鏈中。

編輯：我一直說存儲線程或那個線程，我的意思是例程。 它們都在同一個線程中，這是您示例中的主線程。 對不起，如果我困惑你。