使用IEnumerable/yield时出现奇怪的行为，请解释一下。

Question

你猜，在i == 0的情况下，这个程序需要多长时间才能产生第一个输出？应该是瞬间完成了吧？通过yield的惰性求值，之后会连续快速地产生输出，对吗？

static void Main(string[] args)
{
   Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
   int i = 0;
   foreach (var item in massiveYieldStatement())
   {
        if (i++ % 10000 == 0) 
           Console.WriteLine(stopwatch.ElapsedMilliseconds / 1000);
   }
   Console.ReadKey();
}

static IEnumerable<string> massiveYieldStatement()
{
   yield return "a"; 
   yield return "a";

   .. repeat 200,000 times !!

   yield return "a";
}

但事实并非如此！它坐在那里，没有输出，持续4到21分钟，然后快速完成 - 在一个案例中低于60ms！在这些分钟中，使用了一个核心的CPU价值100％，并且内存使用量增加。在我遇到这个问题的实际场景中，甚至在第一次迭代之前就会抛出Stackoverflow异常！我已经尝试在Visual Studio的调试模式和从命令提示符中的发行模式中进行了测试。我已经在Windows 7 x64和Windows Server 2008 R2 x64上进行了尝试。

有人能解释这里到底发生了什么吗？你可以重现这个问题吗？

注意：这不是真正的代码：真正的代码yield语句要少得多，但复杂得多。这只是最简单的重现。

- Ian Mercer

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200000个'yield'语句？我很高兴C#团队没有浪费时间去优化它...我从来没有深入研究过'yield'是如何实现的，但我猜你的答案就在那里。你所展示的代码离你所谓的“实际场景”有多接近？ - Kobi

如果您知道它在60毫秒内完成，那么似乎暂停发生在任何代码执行之前，这让我认为JIT编译器存在问题。很可能正在尝试优化一个拥有200,000个switch语句的情况，导致一些病态行为。您是否有必要使用如此多yield语句的迭代器呢？ - Gabe

执行两次foreach。如果第二次非常快，那么很可能是JIT编译的开销导致了你的观察结果。 - Ani

你试过Ani建议的吗？如果是这样，它将证明是JIT“问题”... - Ventsyslav Raikov

现在正在尝试Ani的建议，需要几分钟时间... - Ian Mercer

Answer 1

这段代码生成的汇编代码有几MB大小。`yield return`很特殊，看上去非常简单，但实际上C#编译器会生成一个类（“状态机”）来实现 massiveYieldStatement 方法。我相信你正在等待JIT编译器编译该类的MoveNext()方法（你可以通过ildasm验证：如果尝试打开MoveNext()方法，同样需要很长时间）。

- jeroenh

Answer 2

问题不在于产量，而在于返回200K个产量的函数（顺便说一句，100K行已经让我的VS变慢了）。每次您在从IEnumerable.GetEnumerator返回的IEnumerator上执行第一个MoveNext()时，都需要评估它并生成一个新的状态类。请注意保留HTML标记。

static IEnumerable<string> massiveYieldStatement()
{
    for(int i = 0; i < 200000; ++i)
        yield return "a";
}

由于评估速度快，因此运行速度如预期快。

- esskar