如何实现识别迭代器的编译器？答案

【问题标题】：how can a compiler that recognizes the iterators be implemented?如何实现识别迭代器的编译器？
【发布时间】：2010-11-10 05:29:07
【问题描述】：

我使用迭代器已经有一段时间了，我喜欢它们。

但是，尽管我仔细考虑过，但我无法弄清楚“如何实现识别迭代器的编译器”。我也对此进行了研究，但找不到任何资源来解释编译器设计上下文中的情况。

详细地说，大多数关于迭代器的文章都暗示存在某种“魔法”来实现所需的行为。他们建议编译器维护一个状态机，以便跟踪执行的位置（看到最后一个“yield return”的位置）。我对启用惰性求值的 Iterators 的这个属性特别感兴趣。

对了，我知道什么是状态机，已经上过编译器设计课程，学过龙书。但显然，我无法将我所研究的内容与 csc 的“魔法”联系起来。

感谢任何知识或不同的想法。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

它比看起来更简单。编译器可以将迭代器函数分解成单独的块；块被yield 语句分割。

状态机只需要跟踪我们当前所在的块，并在下一次调用迭代器时直接跳转到该块。我们还需要跟踪所有局部变量（当然）。

然后，我们需要考虑一些特殊情况，特别是包含yields 的循环。幸运的是，IL（但不是 C# 本身）允许 goto 跳转进入循环并恢复它们。

请注意，有一些非常复杂的边缘情况，例如C# 不允许 yield 在 finally 块中，因为在 yield 上离开函数会非常困难（不可能？），然后恢复函数，执行清理，重新抛出任何异常并且保留堆栈跟踪。

Eric Lippert 已在in-depth description 上发布了该过程。（也请阅读他链接到的文章！）

【讨论】：

【解决方案2】：

我会尝试的一件事是用 C# 编写一个简短的示例，对其进行编译，然后在其上使用 Reflector。我认为这个“yield return”的东西只是语法糖，所以你应该能够在反汇编器的输出中看到编译器是如何处理它的。

但是，好吧，我对这些事情知之甚少，所以也许我完全错了。

【讨论】：