状态机的整体结构非常简单。它总是使用显式接口实现，以实现.NET 4.5引入的 IAsync StateMachine 接口，并且只包含该接口声明的两个方法，即 MoveNext 和 SetStateMachine 。
此外，它还拥有大量私有或公共字段。 状态机的声明在折叠后如代码清单15-11所示：
1 [CompilerGenerated]
2 private struct DemoStateMachine : IAsyncStateMachine
3 {
4 // Fields for parameters
5 public IEnumerable<char> text;
6
7 // Fields for local variables
8 public IEnumerator<char> iterator;
9 public char ch;
10 public int total;
11 public int unicode;
12
13 // Fields for awaiters
14 private TaskAwaiter taskAwaiter;
15 private YieldAwaitable.YieldAwaiter yieldAwaiter;
16
17 // Common infrastructure
18 public int state;
19 public AsyncTaskMethodBuilder<int> builder;
20 private object stack;
21
22 void IAsyncStateMachine.MoveNext()
23 {..............}
24 }
在这段代码中，我将字段分割为不同的部分。我们已经知道表示原始参数的 text 字段 是由 骨架方法设置的，而 builder 和 state 字段亦是如此，三者皆是所有状态机共享的通用基础设施。
由于需在多次调用 MoveNext() 方法时保存变量的值，因此每个局部变量也同样拥有着自己 的字段 。有时局部变量只在两个特殊的 await 表达式之间使用，而无须保存在字段中，但就我 的经验来说，当前实现总是会将它们提升为字段。此外，这么做还可以改善调试体验，即使没有 代码再使用它们，也无须担心局部变量丢值了。
异步方法中使用的 awaiter 如果是值类型，则每个类型都会有一个字段与之对应，而如果是 引用类型（编译时的类型），则所有 awaiter 共享一个字段。本例有两个 await 表达式，分别使 用两个不同的 awaiter 结构类型，因此有两个字段 。如果第二个 await 表达式也使用了一个 TaskAwaiter ，或者如果 TaskAwiater 和 YieldAwiter 都是类，则只会有一个字段。由于一次 只能存活一个 awaiter ，因此即使一次只能存储一个值也没关系。我们需要在多个 await 表达式 之间传播awaiter，这样就可以在操作完成时得到结果。 有关通用的基础设施字段 ，我们已经了解了其中的 state 和 builder 。 state 用于跟踪踪 迹，这样后续操作可回到代码中正确的位置。 builder 具有很多功能，包括创建骨架方法返回的 Task 和 Task<T> ，即异步方法结束时传播的任务，其内包含有正确结果。 stack 字段略微有点晦 涩。当 await 表达式作为语句的一部分出现，并需要跟踪一些额外的状态，而这些状态又没有表 示为普通的局部变量时，才会用到 stack 字段。15.5.6节将介绍一个相关示例，该示例不会用于 代码清单15-11生成的状态机中。
编译器的所有魔法都体现在 MoveNext() 方法中，但在介绍它之前，我们先来快速浏览一下 SetStateMachine 。在每个状态机中，它都具有完全相同的实现，如下所示：
1 [DebuggerHidden]
2 void IAsyncStateMachine.SetStateMachine(IAsyncStateMachine machine)
3 {
4 builder.SetStateMachine(machine);
5 }
简单来说，该方法的作用是：在builder内部，让一个已装箱状态机的复本保留有对自身的引 用。我不想深入介绍如何管理所有的装箱，你只需了解状态机可在必要时得到装箱，同时，异步 机制的各方面可保证在装箱后，还会一直使用这个已装箱的复本。这非常重要，因为我们使用的 是可变值类型（不寒而栗！）。如果允许对状态机的不同复本进行不同的修改，那么整个程序很快 就会崩溃。
换一个角度来说（如果你开始认真思考状态机的实例变量是如何传播的，这就会变得很重 要），状态机之所以设计为 struct ，就是为了避免早期不必要的堆分配，但大多数代码都将其视 作一个类。围绕 SetStateMachine 的那些引用，让这一切正常运作。
所有代码如下：
1 class DecompilationSampleDecompiled
2 {
3 static void Main()
4 {
5 Task<int> task = SumCharactersAsync("test");
6 Console.WriteLine(task.Result);
7 }
8
9 [DebuggerStepThrough]
10 [AsyncStateMachine(typeof(DemoStateMachine))]
11 static Task<int> SumCharactersAsync(IEnumerable<char> text)
12 {
13 var machine = new DemoStateMachine();
14 machine.text = text;
15 machine.builder = AsyncTaskMethodBuilder<int>.Create();
16 machine.state = -1;
17 machine.builder.Start(ref machine);
18 return machine.builder.Task;
19 }
20
21 [CompilerGenerated]
22 private struct DemoStateMachine : IAsyncStateMachine
23 {
24 // Fields for parameters
25 public IEnumerable<char> text;
26
27 // Fields for local variables
28 public IEnumerator<char> iterator;
29 public char ch;
30 public int total;
31 public int unicode;
32
33 // Fields for awaiters
34 private TaskAwaiter taskAwaiter;
35 private YieldAwaitable.YieldAwaiter yieldAwaiter;
36
37 // Common infrastructure
38 public int state;
39 public AsyncTaskMethodBuilder<int> builder;
40 private object stack;
41
42 void IAsyncStateMachine.MoveNext()
43 {
44 int result = default(int);
45 try
46 {
47 bool doFinallyBodies = true;
48 switch (state)
49 {
50 case -3:
51 goto Done;
52 case 0:
53 goto FirstAwaitContinuation;
54 case 1:
55 goto SecondAwaitContinuation;
56 }
57 // Default case - first call (state is -1)
58 total = 0;
59 iterator = text.GetEnumerator();
60
61 // We really want to jump straight to FirstAwaitRealContinuation, but we can‘t
62 // goto a label inside a try block...
63 FirstAwaitContinuation:
64 // foreach loop
65 try
66 {
67 // for/foreach loops typically have the condition at the end of the generated code.
68 // We want to go there *unless* we‘re trying to reach the first continuation.
69 if (state != 0)
70 {
71 goto LoopCondition;
72 }
73 goto FirstAwaitRealContinuation;
74 LoopBody:
75 ch = iterator.Current;
76 unicode = ch;
77 TaskAwaiter localTaskAwaiter = Task.Delay(unicode).GetAwaiter();
78 if (localTaskAwaiter.IsCompleted)
79 {
80 goto FirstAwaitCompletion;
81 }
82 state = 0;
83 taskAwaiter = localTaskAwaiter;
84 builder.AwaitUnsafeOnCompleted(ref localTaskAwaiter, ref this);
85 doFinallyBodies = false;
86 return;
87 FirstAwaitRealContinuation:
88 localTaskAwaiter = taskAwaiter;
89 taskAwaiter = default(TaskAwaiter);
90 state = -1;
91 FirstAwaitCompletion:
92 localTaskAwaiter.GetResult();
93 localTaskAwaiter = default(TaskAwaiter);
94 total += unicode;
95 LoopCondition:
96 if (iterator.MoveNext())
97 {
98 goto LoopBody;
99 }
100 }
101 finally
102 {
103 if (doFinallyBodies && iterator != null)
104 {
105 iterator.Dispose();
106 }
107 }
108
109 // After the loop
110 YieldAwaitable.YieldAwaiter localYieldAwaiter = Task.Yield().GetAwaiter();
111 if (localYieldAwaiter.IsCompleted)
112 {
113 goto SecondAwaitCompletion;
114 }
115 state = 1;
116 yieldAwaiter = localYieldAwaiter;
117 builder.AwaitUnsafeOnCompleted(ref localYieldAwaiter, ref this);
118 doFinallyBodies = false;
119 return;
120
121 SecondAwaitContinuation:
122 localYieldAwaiter = yieldAwaiter;
123 yieldAwaiter = default(YieldAwaitable.YieldAwaiter);
124 state = -1;
125 SecondAwaitCompletion:
126 localYieldAwaiter.GetResult();
127 localYieldAwaiter = default(YieldAwaitable.YieldAwaiter);
128 result = total;
129 }
130 catch (Exception ex)
131 {
132 state = -2;
133 builder.SetException(ex);
134 return;
135 }
136 Done:
137 state = -2;
138 builder.SetResult(result);
139 }
140
141 [DebuggerHidden]
142 void IAsyncStateMachine.SetStateMachine(IAsyncStateMachine machine)
143 {
144 builder.SetStateMachine(machine);
145 }
146 }
147 }
原文地址：https://www.cnblogs.com/kikyoqiang/p/10128147.html