如何在C#中使用协程？

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提问于 2025-04-15 20:42

在Python中，yield这个关键词可以在“推”和“拉”这两种情况下使用。我知道在C#中怎么实现“拉”的情况，但我该如何实现“推”的呢？我在这里贴出我想在C#中复制的Python代码：

def coroutine(func):
  def start(*args,**kwargs):
    cr = func(*args,**kwargs)
    cr.next()
    return cr
  return start

@coroutine
def grep(pattern):
  print "Looking for %s" % pattern
  try:
    while True:
      line = (yield)
      if pattern in line:
        print line,
  except GeneratorExit:
    print "Going away. Goodbye"

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谢谢你，@NickLarsen，你让我想起了微软新推出的东西，IObservable接口。

链接 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd783449(VS.100).aspx

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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C#并没有真正意义上的协程。真正的协程是指它有自己的栈，也就是说，它可以调用其他方法，而这些方法可以“返回”值。实现真正的协程需要对栈进行一些复杂的操作，甚至可能需要在堆上分配栈帧（这些是存放局部变量的隐藏结构）。虽然有些编程语言可以做到这一点（比如Scheme），但要做到正确其实挺难的。而且，很多程序员觉得这个功能很难理解。

真正的协程可以用线程来模拟。每个线程都有自己的栈。在协程的设置中，两个线程（一个是最初调用的线程，另一个是协程的线程）会交替控制，它们不会同时运行。这里的“返回”机制其实是两个线程之间的交换，因此开销比较大（需要同步、经过操作系统内核和调度器的往返等）。另外，这样做也容易出现内存泄漏（协程必须明确“停止”，否则等待的线程会一直卡在那里）。所以，这种做法很少被采用。

C#提供了一种简化版的协程功能，叫做迭代器。C#编译器会自动把迭代器的代码转换成一个特定的状态类，局部变量会变成类的字段。在虚拟机层面上，返回值就像是一个普通的return。只要“返回”是在迭代器代码内部进行的，而不是在迭代器调用的其他方法中进行的，这样的做法是可行的。C#的迭代器已经覆盖了很多使用场景，而C#的设计者不愿意进一步实现更复杂的功能，比如继续执行。有些人开玩笑说，如果实现了完整的继续执行功能，C#就无法像它的死对头Java那样高效（高效的继续执行是可行的，但这需要对垃圾回收和即时编译器进行相当多的工作）。

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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如果你想要的是一种“可观察集合”——也就是说，这种集合会主动把结果推送给你，而不是让你自己去拉取结果——那么你可能需要看看反应式框架的扩展。这里有一篇相关的文章：

http://www.infoq.com/news/2009/07/Reactive-Framework-LINQ-Events

正如你所提到的，如果你有协程的话，可以很容易地构建“推送”和“拉取”风格的迭代器。（或者，正如托马斯所说，你也可以用继续执行来构建它们。）在当前版本的C#中，我们并没有真正的协程（或者继续执行）。不过，我们非常关注用户在异步编程中遇到的困难。

实现基于纤程的协程作为一种语言的基本特性，可能是让异步编程变得更简单的一种方法，但这只是我们目前正在研究的众多想法中的一种。如果你有一个非常好的场景，能说明协程比其他任何东西（包括反应式框架）做得更好，我很想听听更多的细节。我们越了解人们在异步编程中遇到的真实问题，就越有可能找到好的解决方案。谢谢！

更新：我们最近宣布将在下一个版本的C#和VB中添加类似协程的异步控制流。你可以通过我们的社区技术预览版自己试试，下载链接在这里。

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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