0

0

c# yield return 生成的迭代器是线程安全的吗

畫卷琴夢

畫卷琴夢

发布时间:2026-01-19 09:13:02

|

565人浏览过

|

来源于php中文网

原创

yield return 迭代器不是线程安全的,因其生成的状态机类字段(如1__state和捕获变量)被多个线程并发读写而无同步机制,导致InvalidOperationException、元素跳过或重复等未定义行为。

c# yield return 生成的迭代器是线程安全的吗

不是线程安全的。 C# 中用 yield return 生成的迭代器(即实现了 IEnumerable 的方法)本身不提供任何线程同步机制,多个线程同时调用 GetEnumerator() 并遍历,或对同一个枚举器实例并发调用 MoveNext()/Current,会导致未定义行为,常见表现为 InvalidOperationException、跳过元素、重复返回、甚至死锁(取决于底层状态机实现)。

为什么 yield return 迭代器不是线程安全的

每个 yield return 方法在编译后会生成一个隐藏的状态机类(如 d__0),该类包含:

  • 一个整型字段 1__state,记录当前执行位置(-2=已结束,-1=未开始,0+为具体 yield 点)
  • 所有被闭包捕获的局部变量作为字段存储
  • Current 属性和 MoveNext() 方法直接读写这些字段,无锁、无 volatile、无内存屏障
这意味着:只要两个线程操作的是同一个枚举器实例(IEnumerator),就会竞争修改同一组字段。

哪些场景下容易出问题

以下情况极易触发线程安全问题:

  • 多个线程共用同一个 IEnumerator 实例(例如把 GetEnumerator() 结果存为字段后多线程调用 MoveNext()
  • 在异步方法中(如 async Task>)返回 yield return 序列,但外部未 await 就直接枚举 —— 此时状态机可能跨线程切换,而枚举器本身仍无保护
  • yield return 方法的结果(IEnumerable)传给并行 LINQ(如 AsParallel().Select(...)),后者可能在多个线程中调用 GetEnumerator() 并并发消费

如何安全地在多线程中使用 yield return 序列

核心原则是:**确保每个线程拥有独立的枚举器实例,并避免共享状态。** 常见做法包括:

  • 每次需要遍历时,都重新调用原始 IEnumerable 方法(即重新创建状态机实例),而不是复用枚举器
  • 若需缓存结果供多线程读取,先调用 .ToList().ToArray() 落实为线程安全的不可变集合(注意:这会失去延迟执行优势)
  • 如必须保持延迟执行且支持并发访问,可手动包装一层线程安全的枚举逻辑(例如用 lock 同步 MoveNext()Current,但会严重损害性能,且违背 yield return 的设计初衷)
public static IEnumerable Numbers()
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        yield return i;
    }
}

// ✅ 安全:每个线程拿到新枚举器 var sharedSource = Numbers(); // IEnumerable Task.Run(() => { foreach (var x in sharedSource) Console.WriteLine(x); }); Task.Run(() => { foreach (var x in sharedSource) Console.WriteLine(x); });

// ❌ 危险:共享同一枚举器实例 var enumerator = Numbers().GetEnumerator(); Task.Run(() => { while (enumerator.MoveNext()) Console.WriteLine(enumerator.Current); }); Task.Run(() => { while (enumerator.MoveNext()) Console.WriteLine(enumerator.Current); }); // 可能抛 InvalidOperationException

真正需要并发消费的延迟序列,应考虑用 ChannelIObservable 替代,它们从设计上就支持多订阅者与线程安全推送。

造次
造次

Liblib打造的AI原创IP视频创作社区

下载

相关专题

更多
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。

318

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

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

197

2025.08.29

c++中volatile关键字的作用
c++中volatile关键字的作用

本专题整合了c++中volatile关键字的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

69

2025.10.23

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

481

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

143

2025.12.24

go语言闭包相关教程大全
go语言闭包相关教程大全

本专题整合了go语言闭包相关数据,阅读专题下面的文章了解更多相关内容。

135

2025.07.29

PHP WebSocket 实时通信开发
PHP WebSocket 实时通信开发

本专题系统讲解 PHP 在实时通信与长连接场景中的应用实践,涵盖 WebSocket 协议原理、服务端连接管理、消息推送机制、心跳检测、断线重连以及与前端的实时交互实现。通过聊天系统、实时通知等案例,帮助开发者掌握 使用 PHP 构建实时通信与推送服务的完整开发流程,适用于即时消息与高互动性应用场景。

11

2026.01.19

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
10分钟--Midjourney创作自己的漫画
10分钟--Midjourney创作自己的漫画

共1课时 | 0.1万人学习

Midjourney 关键词系列整合
Midjourney 关键词系列整合

共13课时 | 0.9万人学习

AI绘画教程
AI绘画教程

共2课时 | 0.2万人学习

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