structとTaskでハマった話

問題

以下のコード、何が表示されると思いますか？

struct S
{
    public int Value;
    public S(int init) => Value = init;
    public async Task F()
    {
        Value++;
        await Task.CompletedTask;
    }
}

public static async Task Main()
{
    var s = new S(10);
    await s.F();
    Console.WriteLine(s.Value.ToString());
}

答えは 10 です。

では、以下のコード、何が表示されると思いますか？

struct S
{
    public int Value;
    public S(int init) => Value = init;
    public Task F()
    {
        Value++;
        return Task.CompletedTask;
    }
}

public static async Task Main()
{
    var s = new S(10);
    await s.F();
    Console.WriteLine(s.Value.ToString());
}

答えは 11 です。

どうしてこのようになるのでしょうか？

答えはこちら

解説

上記2つのコードの違いは S.F() がasyncメソッドかどうかという点です。

どうしてこうなるか、というと、asyncメソッドの場合Awaiterというものが作成されます。
これは、デリゲートの場合でいうファンクタオブジェクトのようなものです。
このAwaiterに構造体Sがコピーされてしまうため、S.F()が呼ばれるインスタンスはAwaiter.sであり、ローカル変数のsではないことが原因です。

解決策

• Sをclassにする
• F()の返り値をTask<S>にして、return thisしたうえで呼び出しをs = await s.F()にする