人肉反編譯 yield 關鍵字：從狀態機還原到優雅代碼

.NET Reflector 雖強，但對 yield 生成的狀態機代碼難以還原為可讀的高級邏輯。本文總結編譯器規律，教你手動「反編譯」 yield 方法。

編譯器轉換規律

1. 原方法替換為編譯器生成的 IEnumerator<T> 實現類實例。
2. 含 yield 的邏輯移入該類的 MoveNext() 方法。
3. 引入狀態機：<>1__state 字段保存當前狀態，MoveNext 用 switch 分發。
4. 每次 MoveNext 根據狀態跳轉到對應邏輯片段，設置下一狀態並返回 true；結束返回 false。
5. 參數變為公共字段；局部變量改名為 <name>X__Y 避免衝突。

簡單示例還原

// 原始
static IEnumerator<int> GetSimple()
{
    Console.WriteLine("Creating");
    yield return 0;
    yield return 1;
    yield return 2;
    Console.WriteLine("Created");
}

// 反編譯後 MoveNext 核心
switch (state)
{
    case 0: state=-1; Console.WriteLine("Creating"); current=0; state=1; return true;
    case 1: state=-1; current=1; state=2; return true;
    case 2: state=-1; current=2; state=3; return true;
    case 3: state=-1; Console.WriteLine("Created"); break;
}
return false;

複雜示例：循環與分支

編譯器為生成緊湊代碼，大量使用 goto 跳轉到對應 Label（即 yield return 處）。結構分為：

• 控制部分：switch(state) 跳轉。
• 主體部分：用 goto Label 替代 for/if，在 yield return 處插入 Label。

實戰：還原 System.Linq.OrderedEnumerable

OrderedEnumerable.GetEnumerator() 使用 yield，Reflector 給出難讀的狀態機。手動還原步驟：

1. 重命名：<>4__this → this，局部變量按規律還原（buffer、map、i 等）。
2. 還原 state=0：首個 yield return 前邏輯（構建緩衝區、排序、初始化索引）。
3. 還原 state=1：後續循環邏輯（索引遞增、邊界檢查、yield return）。
4. 識別重複模式：發現 if (i < count) yield return ... 重複，包裝為 for 循環。

最終還原代碼

private IEnumerator<TElement> GetEnumerator()
{
    var buffer = new Buffer<TElement>(this.source);
    if (buffer.count <= 0) yield break;

    var sorter = this.GetEnumerableSorter(null);
    var map = sorter.Sort(buffer.items, buffer.count);

    for (var i = 0; i < buffer.count; i++)
        yield return buffer.items[map[i]];
}

總結

「機械還原」+「模式識別」= 完美反編譯。編譯器追求代碼緊湊導致重複片段，人工合並即可還原優雅邏輯。此技巧源於分析 LINQ 排序實現，《C# in Depth》有更詳盡編譯器規律描述。