c# C# 13 可能会带来哪些并发相关的改进

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C# 13 并发改进直击死锁、资源泄漏和语法受限三大痛点:引入 System.Threading.Lock 实现自动释放与异步等待;允许 async/iterator 中使用 ref(但不可跨 await/yield);支持 params Span/ReadOnlySpan 减少分配。

c# C# 13 可能会带来哪些并发相关的改进

C# 13 的并发改进不是“锦上添花”,而是直击线程开发中死锁、资源泄漏和语法受限这三类高频痛点。

System.Threading.Lock:自动释放的独占作用域,终结 lock 嵌套地狱

传统 lock 语句依赖 Monitor.Enter/Exit,一旦异常提前跳出或忘记写 finally,就可能永久持锁。C# 13 引入的 System.Threading.Lock 是一个可 disposal 的类型,配合 usingLock.EnterScope() 实现自动释放。

  • 不再需要手动配对 try/finally,哪怕在 await 后抛异常,锁也必然释放
  • 支持异步等待:await lockObject.WaitAsync(cancellationToken),避免线程饥饿
  • 底层优化了自旋与内核切换策略,小争用场景延迟更低
using var scope = lockObject.EnterScope(); // 自动释放 counter++; // 安全递增 // scope 离开作用域时自动释放锁,无需 finally

async 方法和迭代器中允许使用 ref 和 ref Struct

以前在 async 方法或 yield return 迭代器里用 Spanref int 会直接编译失败。C# 13 解除了这个限制——但有严格边界:ref 变量不能跨 awaityield 存活。

  • 适用场景:高性能数据流处理(如解析二进制协议、实时音频帧处理)
  • 错误写法:ref int x = ref span[0]; await Task.Delay(1); x = 42; → 编译报错
  • 正确写法:所有 ref 操作必须在同一个 await/yield 分段内完成
async Task ProcessBufferAsync(byte[] data) {     Span span = data.AsSpan();     ref byte header = ref span[0];     header = 0xFF; // ✅ 允许     await Task.Yield();     // span[0] = 0x00; // ✅ 可以,但不能再用 ref header }

params 支持 Span 和 ReadOnlySpan:减少高并发下不必要的数组拷贝

在日志聚合、指标采样等并发密集型服务中,频繁构造临时数组传参是 GC 压力源。C# 13 允许 params Span,让调用方直接传切片,零堆分配。

  • 旧写法:Log("A", "B", "C") → 编译器生成 new String[] { "A", "B", "C" }
  • 新写法:Log("A", "B", "C") 可匹配 void Log(params ReadOnlySpan msgs) → 直接构造只读切片,无堆分配
  • 注意:调用方仍需确保 span 数据生命周期覆盖方法执行期,不可传局部变量地址给后台线程
void Log(params ReadOnlySpan messages) {     foreach (var msg in messages)     {         Console.WriteLine(msg);     } } // 调用安全: Log("Start", "Processing", "Done"); // ✅ 编译为 ReadOnlySpan,无 new[]

真正要注意的是:这些特性虽强,但 Lock 不是万能锁,它不替代 ReaderWriterLockSlimref 在 async 中的存活边界极易误判;而 params Span 若搭配非栈内存(如堆上数组的 AsSpan()),性能收益会打折扣——得看数据源头是否可控。

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