C# vNext (Roslyn)での async/await の仕様変更

そういえば。昔、こんな話題が。

• Async Performance: Understanding the Costs of Async and Await

これの「Lift Your Way out of Garbage Collection」の節のあたりに書いてあること。大まかにいうと、

• 非同期メソッド内のローカル変数は全部フィールドに変更される
• それが原因で、オブジェクトの寿命が延びてGC性能を多少落とす
• 将来的に、このC#/VBコンパイラーの挙動は変更するかも

という内容。

今がその「将来」か？ということで、Roslynの新しいC#コンパイラーの生成結果をのぞいてみた。

元コード

以下のようなコードを、C# 5.0のコンパイラーと、Roslynの新コンパイラーでビルドして、その結果をIL Spyでのぞいてみる。

static async Task X()
{
	var a = ReadInt();
	var x = ReadInt();
	Console.WriteLine(x);
 
	await Task.Delay(1);
 
	++a;
	var y = ReadInt();
	Console.WriteLine(y);
	Console.WriteLine(a);
}
 
static int ReadInt()
{
	return int.Parse(Console.ReadLine());
}

ちなみに、RoslynをインストールしちゃうとVisual Studioが新しいコンパイラーしか使わなくなるんで、コマンドラインで直にコンパイル。

コンパイラーは以下の場所を探せば見つかるはず。

• 現状のコンパイラー: Windowsフォルダーの下、Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319 （バージョン違いの場合、64 が付かなかったり v の後ろの数字が違う）にある csc.exe
• Roslynのコンパイラー: Visual Studio拡張のインストールフォルダー内を rcsc.exe で検索
• VS拡張は ユーザー名\AppData\Local\Microsoft\VisualStudio\12.0\Roslyn\Extensions に入ってる

実行ファイル名は rcsc.exe に変わっているものの、コンパイル オプションとかは今まで通りみたい。

結果

ちゃんと変更されてた。

（フィールド名とかは読めるように書き換えています。コンパイラーの生成するコードはもっと難読化されたようなひどい変数名。）

現状の何が問題かというと、awaitをまたがないものでも無関係に全部、ローカル変数がフィールド化されてたこと。

一方で、新コンパイラーでは、ちゃんとawaitをまたぐかどうかを判定して、またいでいるものだけをフィールド化。

このサンプルで言うと、変数 a だけがawaitをまたいでいて、x と y はまたいでいない。現コンパイラーだと a, x, y 全部フィールドになっていて、新コンパイラーだと a だけがフィールドになる。

変更の影響

まあ、実のところ破壊的変更になるわけですが。とはいえ、めったなことではこの変更の影響を受けないはず。

この変更の影響を受けるとすると、GCのタイミングに依存するようなコードを書いた場合（デストラクターを持っていて、かつ、デストラクターの実行順序によって挙動が変わるとか）。そんなコード書くことは普通ないので問題は出ないでしょう。

（というか、元のコードでもコンパイラーの最適化の有無で参照が消えたりするはずで、元々GCのタイミングに依存するようなコード書いたらまともに動かないはずですけども。）