C# 中的协程

Question

我正在寻找在 C# 中实现协同例程（用户调度线程）的方法。当使用 C++ 时，我使用的是 Fiber。我在互联网上看到 C# 中不存在光纤。我想获得类似的功能。

在 C# 中是否有任何“正确”的方法来实现协程？

我曾考虑过使用在调度程序线程上获取单个执行互斥体 + 1 的线程来实现此目的，该线程为每个协程释放此互斥体。但这似乎非常昂贵（它强制每个协程之间进行上下文切换）

我也看到了yield迭代器功能，但据我所知，你不能在内部函数中yield（仅在原始的ienumerator函数中）。所以这对我没什么好处。

Answer 1

我相信新的 .NET 4.5\C# 5 的 async\await 模式应该可以满足您的需求。

async Task<string> DownloadDocument(Uri uri)
{  
  var webClient = new WebClient();
  var doc = await webClient.DownloadStringTaskAsync(url);
  // do some more async work  
  return doc;  
}  

我建议查看 http://channel9.msdn.com /Events/TechEd/Australia/Tech-Ed-Australia-2011/DEV411 了解更多信息。这是一个很棒的演示。

另外http://msdn.microsoft.com/en-us/vstudio/gg316360 有一些很棒的信息。

如果您使用的是较旧版本的 .NET，则可以使用适用于较旧版本的 .NET 的异步 CTP 并获得上线许可证，以便您可以在生产环境中使用它。以下是 CTP 的链接 http://www. microsoft.com/download/en/details.aspx?displaylang=en&id=9983

如果您不喜欢上述任一选项，我相信您可以遵循此处概述的异步迭代器模式。 http://www.microsoft.com/download/en /details.aspx?displaylang=en&id=9983

Answer 2

编辑：您现在可以使用这些：.net 中有 Fiber api 吗？< /a>

我相信您应该查看 .NET 的反应式扩展< /a>.例如协程可以使用迭代器和yield语句进行模拟。

不过，您可能也想阅读这个SO问题。

Answer 3

这里是一个使用线程实现协程的示例：

所以我作弊了。我使用线程，但我只
一次让其中一个运行。当我
创建一个协程，我创建一个线程，
然后握手结束
调用 Monitor.Wait()，
阻塞协程线程——它不会
继续运行，直到解锁为止。什么时候
是时候调用协程了，
我进行了一次交接，以
调用线程被阻塞，并且
协程线程可运行。同种
返回途中的交接。

这些交接有点昂贵，
与其他实现相比。
如果你需要速度，你会想要
编写你自己的状态机，并且
避免所有这些上下文切换。 （或者
你会想要使用光纤感知
运行时——切换光纤很漂亮
便宜。）但如果你想要表现力
代码，我认为协程持有一些
承诺。

Answer 4

到了 2020 年，C# 发生了很多变化。我发表了一篇关于此主题的文章，异步使用 C# 8.0 和 IAsyncEnumerable 的协程：

在 C# 世界中，它们（协程）已通过 Unity 得到普及
游戏开发
平台和Unity
用途
IEnumerator< /a>-风格
方法和yield return。

在 C# 8 之前，无法在同一个方法中组合 await 和 yield return，因此很难使用异步
在协程内部。现在，有了编译器的支持
IAsyncEnumerable，自然可以做到。

Answer 5

通道缺失的部分

管道是 golang 中相对于通道而言缺失的部分。通道实际上是 golang 的核心。通道是核心并发工具。如果您在 C# 中使用类似协程的东西，但使用线程同步原语（信号量、监视器、互锁等），那么它是不一样的。

几乎相同 - Pipelines，但在

8 年后才引入，并且 .Net Standard（.Net Framework / .Net Core）支持 Pipelines [https://blogs.msdn.microsoft.com/ dotnet/2018/07/09/system-io-pipelines-high-performance-io-in-net/]。管道优先用于网络处理。 Aspcore 现在跻身前 11 位明文吞吐量请求率之列 [https://www.techempower.com/benchmarks/#section=data-r16&hw=ph&test=plaintext]。

Microsoft 建议与网络流量交互的最佳实践：等待的网络字节（完成端口 IO）应将数据放入管道中，另一个线程应从管道中异步读取数据。许多管道可以串联用于字节流上的各种处理。 Pipeline 有一个读取器和一个写入器游标，虚拟缓冲区大小会导致写入器产生背压，以减少不必要的缓冲内存使用，通常会减慢网络流量。

Pipelines 和 Go Channels 之间存在一些关键差异。管道与 golang Channel 不同。管道是关于传递可变字节的，而不是用于使用内存引用（包括指针）发出信号的 golang 通道。最后，管道没有等效的select。

（管道使用 Spans [https://adamsitnik.com/Span/]，它已经存在了有一段时间，但现在在 .Net Core Spans 中进行了深度优化，显着提高了性能。.Net core 支持进一步提高了性能，但只是增量式的，因此 .Net Framework 的使用完全没问题），

因此管道应该是一个内置标准 。帮助替换.Net中的golang通道，但它们并不相同，并且在很多情况下管道不是答案。

Golang Channel 的直接实现

• https://codereview.stackexchange.com/ questions/32500/golang-channel-in-c - 这是一些自定义代码，并不完整。

您需要小心（与 golang 一样），通过 .Net 通道传递的消息表明对象所有权的更改。这是只有程序员才能跟踪和检查的东西，如果你弄错了，你将有两个或多个线程在不同步的情况下访问数据。

Answer 6

您可能对这是一个隐藏协程用法的库感兴趣。例如读取文件：

//Prepare the file stream
FileStream sourceStream = File.Open("myFile.bin", FileMode.OpenOrCreate);
sourceStream.Seek(0, SeekOrigin.End);

//Invoke the task
yield return InvokeTaskAndWait(sourceStream.WriteAsync(result, 0, result.Length));

//Close the stream
sourceStream.Close();

该库使用一个线程来运行所有协程，并允许调用任务来进行真正的异步操作。例如，调用另一个方法作为协程（也称为其返回值的屈服）

//Given the signature
//IEnumerable<string> ReadText(string path);

var result = new Container();
yield return InvokeLocalAndWait(() => _globalPathProvider.ReadText(path), container);
var data = container.RawData as string;