C# 为什么Roslyn中有异步状态机类（而不是结构）？ 让我们考虑这个非常简单的异步方法： static async Task myMethodAsync() { await Task.Delay(500); }

当我用VS2013（前Roslyn编译器）编译时，生成的状态机是一个结构

private struct <myMethodAsync>d__0 : IAsyncStateMachine
{  
    ...
    void IAsyncStateMachine.MoveNext()
    {
        ...
    }
}

私有结构d__0:IAsyncStateMachine
{  
...
void IAsyncStateMachine.MoveNext（）
{
...
}
}

当我用VS2015（Roslyn）编译它时，生成的代码如下：

private sealed class <myMethodAsync>d__1 : IAsyncStateMachine
{
    ...
    void IAsyncStateMachine.MoveNext()
    {
        ...
    }
}

专用密封类d__1:IAsyncStateMachine
{
...
void IAsyncStateMachine.MoveNext（）
{
...
}
}

正如您所见，Roslyn生成了一个类（而不是结构）。如果我没记错的话，在旧编译器（我猜是CTP2012）中，异步/等待支持的第一个实现也生成了类，然后出于性能原因将其更改为struct。（在某些情况下，您可以完全避免装箱和堆分配…（请参阅）

有人知道为什么罗斯林的情况又变了吗？（我对此没有任何问题，我知道这个更改是透明的，不会改变任何代码的行为，我只是好奇）

编辑：

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不信者@Damien_（源代码：）的回答解释了一切。所描述的Roslyn行为仅适用于调试构建（由于注释中提到的CLR限制，这是必需的）。在发行版中，它还生成一个结构（具有该结构的所有优点）。因此，这似乎是一个非常聪明的解决方案，可以支持编辑和继续，并在生产中获得更好的性能。有趣的东西，谢谢大家的参与

我对这一点没有任何先见之明，但由于Roslyn现在是开源的，我们可以在代码中寻找解释

在这里，我们发现：

// The CLR doesn't support adding fields to structs, so in order to enable EnC in an async method we need to generate a class.
var typeKind = compilationState.Compilation.Options.EnableEditAndContinue ? TypeKind.Class : TypeKind.Struct;

---

因此，虽然使用

struct

s有一定的吸引力，但允许在

async

方法中工作这一重大胜利显然被选为更好的选择。

很难给出这样的明确答案（除非编译器团队有人来访：），但您可以考虑以下几点：

结构的性能“奖金”总是一种折衷。基本上，您会得到以下结果：

• 价值语义学
• 可能的堆栈（甚至可能是寄存器？）分配
• 避免间接

这在等待案件中意味着什么？嗯，实际上。。。没有什么。状态机在堆栈上的时间非常短-记住，

wait

有效地执行

返回，因此方法堆栈死亡；状态机必须保存在某个地方，而且“某个地方”肯定在堆上。堆栈生存期不适合异步代码：）

除此之外，状态机违反了定义结构的一些良好准则：


struct
s应该最多16个字节大-状态机包含两个指针，它们自己在64位上整齐地填充了16个字节的限制。除此之外，还有状态本身，所以它超过了“极限”。这没什么大不了的，因为它很可能只是通过引用传递的，但是请注意，这不太适合structs的用例-一个基本上是引用类型的struct
struct
s应该是不可变的-这可能不需要太多注释。这是一台状态机。同样，这也没什么大不了的，因为结构是自动生成的代码和私有的，但是
struct
s应在逻辑上表示单个值。这里的情况肯定不是这样，但从一开始就有了一个可变的状态
它不应该经常被装箱——这不是问题，因为我们到处都在使用泛型。状态最终位于堆的某个位置，但至少没有（自动）装箱。再说一次，它只在内部使用的事实使得它几乎是无效的

当然，所有这些都是在没有闭包的情况下发生的。当您有遍历
await
s的局部变量（或字段）时，状态会进一步膨胀，从而限制了使用结构的有效性

考虑到所有这些，类方法无疑是更干净的，我不希望使用
struct
来提高性能。所有涉及的对象都具有相似的生存期，因此提高内存性能的唯一方法是使所有对象都
struct
s（例如，存储在某个缓冲区中）——当然，这在一般情况下是不可能的。大多数情况下，您首先使用
wait
（即一些异步I/O工作）已经涉及到其他类，例如，数据缓冲区、字符串。。。您不太可能等待只返回
42
而不进行任何堆分配的东西

最后，我要说的是，你真正看到性能差异的地方只有基准测试。而优化基准测试是一个愚蠢的想法，至少可以说…
我怀疑他们认为复杂性（可重变结构）不值得这么做
async
方法几乎总是有一个真正的异步点—一个产生控制的
await
，这将要求对结构进行装箱。我相信structs只会减轻同步运行的
async
方法的内存压力。当你可以阅读源代码时，你并不总是需要编译器团队的成员，他们留下了一条有用的评论：-）@Damien_the_unsiver是的，这绝对是一个伟大的发现，我已经对你的答案投了赞成票：p如果代码不是异步运行的，结构会有很大帮助，例如数据已经在缓冲区中。非常好！基于此，我还发现：只有在调试中构建它时才会发生这种情况（有意义，就是在进行EnC…），但在发布时，它们会创建一个结构（显然是启用的）