为什么抛出 OperationCanceledException 会得到不同的结果？

Question

我的同事玩过 TPL 和任务取消。他向我展示了以下代码：

var cancellationToken = cts.Token;
var task = Task.Run(() =>
{
    while (true)
    {
        Thread.Sleep(300);
        if (cancellationToken.IsCancellationRequested)
        {
            throw new OperationCanceledException();
        }
    }

}, cancellationToken)
    .ContinueWith(t => {
        Console.WriteLine(t.Status);
    });

Thread.Sleep(200);
cts.Cancel();

这会按预期打印 "Canceled"，但是如果您只是像这样评论 while 行：

// ..
//while (true)
{
    Thread.Sleep(300);
    if (cancellationToken.IsCancellationRequested)
    {
        throw new OperationCanceledException();
    }
}
//..

你会得到 "Faulted"。我很清楚 ThrowIfCancellationRequested() 方法，我应该在 OperationCanceledException 的构造函数中传递 cancellationToken （这会导致 "Canceled"导致两种情况）但无论如何我无法解释为什么会发生这种情况。

Answer 1

恕我直言，您所询问的行为更恰当地被质疑为 "why does the task status transition to Canceled when the while loop is present?"。我这样说是因为代码的自然阅读是它应该 always 过渡到 Faulted 相反。

通常情况下，取消的工作方式是，只有当 OperationCanceledException 构造函数传递给 [=17= 相同的 CancellationToken 实例时，您才会获得 Canceled 状态] 方法。否则，任务会在出现任何异常时转换为 Faulted。

至少可以说，当您添加 while 循环时不会发生这种情况，这很奇怪。那么，为什么会发生这种奇怪的事情呢？

好吧，在编译器生成的代码中找到了（至少部分）答案。这是存在 while 循环时循环的 IL（此 IL 还包括对 Console.WriteLine() 的诊断调用，但在其他方面正是您发布的代码）：

.method public hidebysig instance class [mscorlib]System.Threading.Tasks.Task 
        '<Main>b__1'() cil managed
{
  // Code size       67 (0x43)
  .maxstack  2
  .locals init (class [mscorlib]System.Threading.Tasks.Task V_0,
           bool V_1)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  br.s       IL_003f
  IL_0003:  nop
  IL_0004:  ldstr      "sleeping"
  IL_0009:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
  IL_000e:  nop
  IL_000f:  ldc.i4     0x12c
  IL_0014:  call       void [mscorlib]System.Threading.Thread::Sleep(int32)
  IL_0019:  nop
  IL_001a:  ldarg.0
  IL_001b:  ldflda     valuetype [mscorlib]System.Threading.CancellationToken TestSO33850046CancelVsFaulted.Program/'<>c__DisplayClass3'::cancellationToken
  IL_0020:  call       instance bool [mscorlib]System.Threading.CancellationToken::get_IsCancellationRequested()
  IL_0025:  ldc.i4.0
  IL_0026:  ceq
  IL_0028:  stloc.1
  IL_0029:  ldloc.1
  IL_002a:  brtrue.s   IL_003e
  IL_002c:  nop
  IL_002d:  ldstr      "throwing"
  IL_0032:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
  IL_0037:  nop
  IL_0038:  newobj     instance void [mscorlib]System.OperationCanceledException::.ctor()
  IL_003d:  throw
  IL_003e:  nop
  IL_003f:  ldc.i4.1
  IL_0040:  stloc.1
  IL_0041:  br.s       IL_0003
} // end of method '<>c__DisplayClass3'::'<Main>b__1'

请注意，即使该方法没有 return 语句，编译器（出于某种原因）已将方法的 return 类型推断为 Task 而不是 void .我承认，我不知道为什么会这样；该方法不是 async，没关系它是否有任何 await，并且 lambda 肯定不是一个计算为 Task 值的简单表达式。但即便如此，编译器还是决定将此方法实现为 returning Task.

这反过来又会影响调用 Task.Run() 方法重载。它不会调用 Task.Run(Action, CancellationToken)，而是调用 Task.Run(Func<Task>, CancellationToken)。事实证明，这两种方法中的每一种方法的实现都非常不同。 Action 重载只是创建一个新的 Task 对象并启动它，而 the Func<Task> overload 将创建的任务包装在一个 UnwrapPromise<T> 对象中，传递给它的构造函数一个标志，告诉它明确地留意 OperationCanceledException 并将其视为 Canceled 结果而不是 Faulted.

如果您注释掉 while，编译器会将匿名方法实现为具有 void 的 return 类型。同样，如果您在 while 循环之后添加一个（无法访问的）return 语句。在任何一种情况下，这都会导致匿名方法具有 void 的 return 类型，从而导致调用 Run() 的 Action 重载，这将 OperationCanceledException 视为任何其他，将任务转换为 Faulted 状态。

当然，如果您将 cancellationToken 值传递给 OperationCanceledException 构造函数，或者调用 cancellationToken.ThrowIfCancellationRequested() 而不是显式检查和抛出，异常本身将正确地指示它根据传递给 Run() 方法的 CancellationToken 被抛出，因此任务将转换为 Canceled，正如在这种情况下通常需要的那样。

为什么抛出 OperationCanceledException 会得到不同的结果？

Why throwing OperationCanceledException gets me different results?

c#

task-parallel-library