async-await状态机

1. 编译器转换

async Task<int> GetDataAsync() {
    var a = await Step1Async();
    var b = await Step2Async(a);
    return a + b;
}

编译器生成状态机：

struct StateMachine : IAsyncStateMachine {
    int state;
    TaskAwaiter<int> awaiter;

    void MoveNext() {
        try {
            if (state == 0) {
                awaiter = Step1Async().GetAwaiter();
                if (!awaiter.IsCompleted) {
                    state = 1;
                    AwaitUnsafeOnCompleted(ref awaiter, ref this);
                    return;
                }
                goto step1_done;
            }
            if (state == 1) {
                step1_done:
                a = awaiter.GetResult();
                awaiter = Step2Async(a).GetAwaiter();
                // ...
            }
        } catch (Exception ex) {
            taskCompletionSource.SetException(ex);
        }
    }
}

2. 开销

• 状态机结构体分配
• Task 对象分配（ValueTask 可优化）
• 上下文捕获和恢复

3. 优化建议

• 使用 ValueTask 替代 Task（同步完成时无分配）
• 使用 ConfigureAwait(false) 避免上下文捕获
• 避免在热路径中使用 async/await