c# - 递归和 await/async 关键字

Question

我对 await 关键字的工作原理不太了解，我想扩展一下我对它的理解。

仍然让我头晕的问题是递归的使用。这是一个例子:

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);
        }
    }
}

这显然会抛出一个 StackOverflowException。

我的理解是因为代码实际上是同步运行的，直到第一个异步操作，之后它返回一个 Task 对象，其中包含有关异步操作的信息。在这种情况下，没有异步操作，因此它只是在最终会返回一个 Task 的错误 promise 下不断递归。

现在稍微改变一下:

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);
        }
    }
}

这个不会抛出 StackOverflowException。我可以sortof 明白它为什么有效，但我更愿意称之为直觉(它可能涉及如何安排代码以使用回调来避免构建堆栈，但我无法翻译那种直觉变成了一种解释)

所以我有两个问题:

• 第二批代码如何避免StackOverflowException？
• 第二批代码是否浪费了其他资源？ (例如，它是否在堆上分配了大量的 Task 对象？)

谢谢!

Answer 1

任何函数中直到第一个 await 的部分都是同步运行的。在第一种情况下，它会因此遇到堆栈溢出 - 没有任何东西会中断调用自身的函数。

第一个 await(不会立即完成 - 这很可能是您的情况)导致函数返回(并放弃其堆栈空间!)。它将其余部分作为延续进行排队。 TPL 确保延续永远不会嵌套得太深。如果存在堆栈溢出的风险，继续将排队到线程池，重置堆栈(开始填满)。

第二个示例仍然会溢出!如果 Task.Run 任务总是立即完成怎么办？ (这不太可能，但通过正确的操作系统线程调度是可能的)。然后，异步函数将永远不会被中断(导致它返回并释放所有堆栈空间)，并且会产生与情况 1 相同的行为。