0

0

.NET中的协程(Coroutine)是什么?理解yield return的底层机制

畫卷琴夢

畫卷琴夢

发布时间:2025-11-30 15:57:36

|

597人浏览过

|

来源于php中文网

原创

答案:C# 中 yield return 通过编译器生成状态机实现迭代器模式,模拟协程行为。1. 方法使用 yield return 变为可枚举,每次 MoveNext() 执行到下一个 yield;2. 编译器生成私有类保存状态、Current 值和 state 标识;3. MoveNext() 内部用 switch 跳转执行位置,实现暂停与恢复;4. 应用于延迟计算、无限序列、Unity 分步任务等场景;5. 不能在普通 async 方法中使用,局部变量被提升,性能略低。该机制非真正多线程协程,而是语法糖封装的状态机,提供高效迭代控制。

.net中的协程(coroutine)是什么?理解yield return的底层机制

在 .NET 中,并没有像 Unity 或 Lua 那样原生支持“协程”(Coroutine)的概念,但通过 yield return 实现的状态机机制,可以模拟出类似协程的行为。这种机制常被开发者称为“C# 协程”,尤其是在异步迭代和延迟计算场景中非常有用。

yield return 并不是真正的多线程协程

它不涉及线程切换或抢占式调度,而是编译器生成的状态机实现的**迭代器模式**。当你在一个方法中使用 yield return,这个方法就变成了一个“可枚举的方法”,每次调用 MoveNext() 时才会执行到下一个 yield return 语句。

例如:

public IEnumerable CountUp()
{
    for (int i = 0; i     {
        yield return i;
    }
}

这段代码不会一次性返回所有值,而是在遍历时逐个产生结果。每次迭代暂停在 yield return 处,下次从那里继续。

底层机制:编译器生成状态机

当你写了一个包含 yield return 的方法,C# 编译器会将其转换为一个实现了 IEnumerableIEnumerator 的私有类,同时将原方法变成该类的一个实例方法。

以 CountUp 方法为例,编译器大致生成如下结构:

跃问视频
跃问视频

阶跃星辰推出的AI视频生成工具

下载
  • 创建一个匿名类,比如 c__DisplayClass0_0 或 d__1
  • 该类保存当前状态(如循环变量 i)、状态标识(state)、当前返回值 Current 等字段
  • 实现 MoveNext() 方法:内部包含 switch(state),根据当前状态跳转到对应代码位置
  • 每遇到一次 yield return,就设置当前值并退出,下次调用 MoveNext 再恢复执行

这就是为什么你可以在 foreach 中“暂停”执行 —— 实际上是对象保存了执行上下文,下一次 MoveNext 才继续运行。

模拟协程行为的应用场景

虽然这不是操作系统级别的协程,但在某些场景下能起到类似作用:

  • 延迟计算:只在需要时生成数据,节省内存
  • 无限序列生成:如斐波那契数列、事件流处理
  • Unity 游戏开发中的伪异步逻辑:配合 MonoBehaviour.StartCoroutine 使用 IEnumerator 控制流程
  • 分步任务执行:比如加载资源 → 播放动画 → 触发事件,用 yield return 分阶段控制

在 Unity 中常见写法:

IEnumerator LoadScene()
{
    yield return new WaitForSeconds(2);
    Debug.Log("开始加载");
    yield return null;
    // 其他操作
}

这里的 yield return 返回的是特殊对象(如 WaitForSeconds),由 Unity 引擎识别并在条件满足后恢复执行,形成“协程”的效果。

限制与注意事项

  • 不能在 async 方法中使用 yield return(除非返回 IAsyncEnumerable
  • 局部变量会被提升为字段,生命周期延长
  • 异常处理需小心,堆可能不直观
  • 性能开销较小,但仍比普通循环略高(因对象分配)

基本上就这些。yield return 的本质是语法糖 + 编译器生成的状态机,虽非真正协程,却提供了强大的迭代控制能力,在合适场景下非常实用。理解其背后机制有助于写出更高效、可控的代码。

相关专题

更多
c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

231

2023.09.22

java中null的用法
java中null的用法

在Java中,null表示一个引用类型的变量不指向任何对象。可以将null赋值给任何引用类型的变量,包括类、接口、数组、字符串等。想了解更多null的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

436

2024.03.01

switch语句用法
switch语句用法

switch语句用法:1、Switch语句只能用于整数类型,枚举类型和String类型,不能用于浮点数类型和布尔类型;2、每个case语句后面必须跟着一个break语句,以防止执行其他case的代码块,没有break语句,将会继续执行下一个case的代码块;3、可以在一个case语句中匹配多个值,使用逗号分隔;4、Switch语句中的default代码块是可选的等等。

530

2023.09.21

Java switch的用法
Java switch的用法

Java中的switch语句用于根据不同的条件执行不同的代码块。想了解更多switch的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

412

2024.03.13

php中foreach用法
php中foreach用法

本专题整合了php中foreach用法的相关介绍,阅读专题下面的文章了解更多详细教程。

42

2025.12.04

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

316

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

538

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

52

2025.08.29

高德地图升级方法汇总
高德地图升级方法汇总

本专题整合了高德地图升级相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

23

2026.01.16

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 2.3万人学习

Node.js 教程
Node.js 教程

共57课时 | 8.7万人学习

CSS3 教程
CSS3 教程

共18课时 | 4.6万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号