在 C#7 中,如何“推出自己的”类似任务类型以与异步一起使用?

2024-01-19

C#7 鲜为人知的功能之一是“通用异步返回类型”,微软将其描述为:

从异步方法返回任务对象可能会在某些路径中引入性能瓶颈。 Task 是一个引用类型,因此使用它就意味着分配一个对象。在使用 async 修饰符声明的方法返回缓存结果或同步完成的情况下,额外的分配可能会成为代码的性能关键部分的显着时间成本。如果这些分配发生在紧密的循环中,成本可能会非常高。

新的语言功能意味着异步方法除了返回之外还可以返回其他类型Task, Task<T> and void。返回的类型仍必须满足异步模式,这意味着 GetAwaiter 方法必须可访问。作为一个具体示例,ValueTask 类型已添加到 .NET 框架中以利用这一新的语言功能:

这听起来不错,但我一生都找不到任何不只使用股票的例子ValueTask<T>类型。我想制作自己的类似任务的类型。具体来说,我想要一种行为类似于Task<T>,但具有更实用的错误处理风格。

这是我在项目中用于功能错误处理的类型:

public class Try<T> {
    public T Data { get; }
    public Exception Error { get; }

    public bool HasData => Error == null;
    public bool HasError => Error != null;

    public Try(T data) {
        Data = data;
    }

    public Try(Exception error) {
        Error = error;
    }
}

我认为我的自定义可等待类型应该如下所示:

public class TryTask<T> : Task<Try<T>> {

    public TryTask(Func<Try<T>> func)
        : base(func) { }

    //GetAwaiter is defined on base type, so we should be okay there
}

这一切都会编译,直到我尝试将其用作异步返回类型:

async TryTask<int> DoWhatever() {
    return await new TryTask<int>(() => new Try<int>(1));
}

这个方法会给编译器带来错误异步方法的返回类型必须是 void、Task 或 Task。

我该如何编译这个或类似的东西?


Update:

为了确认,我使用的是 3/7 的 VS 2017 版本,并且我能够在我的项目中使用其他 C#7 功能,例如本地函数。

我也尝试过使用ValueTask并得到相同的编译器错误。

static async ValueTask<int> DoWhatever() {
    return await new ValueTask<int>(1);          
}

这是另一篇文章,揭示了正在发生的事情。
如何在 VS2017 RC 中使用新的异步语义? https://stackoverflow.com/questions/41133510/how-do-i-get-the-new-async-semantics-working-in-vs2017-rc

显然,需要定义一个单独的“方法构建器”类型,并且需要将特殊属性应用于可等待类型。我不知道我是否真的有时间深入研究这个。它看起来更像是元编程黑客而不是“语言功能”。


我还没有找到任何好的教程。 但你可以看看编译器单元测试 https://github.com/dotnet/roslyn/blob/5fc230a431f596fcfbb65d246573b45f164db23a/src/Compilers/CSharp/Test/Emit/CodeGen/CodeGenAsyncTests.cs它创建此类类似任务的类型(查找“[AsyncMethodBuilder”)。

起点是创建一个类型并将其标记为类似任务的属性,例如[AsyncMethodBuilder(typeof(MyTaskBuilder))]。 然后你需要定义你自己的MyTaskBuilder类型。它必须实现某种模式(见下文)。这与常规实现的模式相同AsyncMethodBuilder https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.runtime.compilerservices.asyncvoidmethodbuilder(v=vs.110).aspx支持常规类型Task.

class MyTaskBuilder
{
    public static MyTaskBuilder Create() => null;
    public void Start<TStateMachine>(ref TStateMachine stateMachine) where TStateMachine : IAsyncStateMachine { }
    public void SetStateMachine(IAsyncStateMachine stateMachine) { }
    public void SetResult() { }
    public void SetException(Exception exception) { }
    public MyTask Task => default(MyTask);
    public void AwaitOnCompleted<TAwaiter, TStateMachine>(ref TAwaiter awaiter, ref TStateMachine stateMachine) where TAwaiter : INotifyCompletion where TStateMachine : IAsyncStateMachine { }
    public void AwaitUnsafeOnCompleted<TAwaiter, TStateMachine>(ref TAwaiter awaiter, ref TStateMachine stateMachine) where TAwaiter : ICriticalNotifyCompletion where TStateMachine : IAsyncStateMachine { }
}

更新:类似任务类型的小规格 https://github.com/dotnet/roslyn/blob/master/docs/features/task-types.md已添加到编译器文档中。

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