如何正确 read/interpret 原始 C# 堆栈跟踪？

Question

我正在阅读来自 UWP 应用程序（C#，使用 .NET Native 编译）的一些崩溃报告，但我很难理解堆栈跟踪中使用的确切 syntax/format。我试着在互联网上寻找一些指南，但我没有想出任何有用的东西。

这里有几个例子：

1)

MyProject.ViewModels.SomeViewModel.<OnLogin>d__69.MoveNext()

OnLogin是SomeViewModel中的方法名，为什么在angular括号内呢？ "ClassName".<"MethodName>..." 是表示实例方法的常用方式吗？
我知道 C# 编译器将 await 调用之间的每个代码块转换为匿名方法并使用延续来调度它们，所以我猜想 d__69 表示当前方法内部的异步延续。
- 'd' 代表什么？
- 这些数字是随机的吗？我的意思是，该方法没有 69 await 次调用，所以我猜这些数字不是连续的。是否可以从堆栈跟踪中的那个数字找出原始方法中的确切部分？
最后那个MoveNext()方法是什么？它调用的是什么类型？

2)

MyProject.UserControls.SomeControl.<.ctor>b__0_0

我知道 .ctor 代表 object 构造函数，查看代码我发现 b__0_0 代表在构造函数中添加的匿名事件处理程序，就像这样：SomeEvent += (s, e) => Foo();。
- 'b' 代表什么？
- 为什么有两个带下划线的数字？其中哪一个是指匿名方法索引？我的意思是，它是第一个（所以它的索引是 0）但是这里有两个 0。如果是第二个，我会选择 0_1、1_0 还是其他？

3) 我有这个方法：

// Returns a Task that immediately throws when awaited, as soon as the token is cancelled
public static Task<T> GetWatchedTask<T>(this Task<T> awaitableTask, CancellationToken token)
{
    return awaitableTask.ContinueWith(task => task.GetAwaiter().GetResult(), token);
}

我有这个堆栈跟踪：

MyProject.Helpers.Extensions.TasksExtensions.<>c__3<System.__Canon>.<GetWatchedTask>b__3_0($Task<__Canon> task)

为什么第二个参数（令牌）没有出现在签名中？
为什么类型$Task写的是'$'字符？它是否像某种 placeholder/ground 指示器（如在正则表达式中）以便它也可以在其他地方使用？（我的意思是，我看到 <System.__Canon> 我猜是方法 return 类型）
- 如果第一部分是方法 return 类型，为什么不是所有具有 return 类型的方法？我有很多堆栈跟踪，其方法执行 return 一个值，但它们没有相同的签名。
.<>c__3<System.__Canon> 是什么意思？从 </code> 开始，我猜那是 <code>Task<T> return 类型，但是 b__3_0 部分是什么，因为我没有异步调用或事件处理程序？在这种情况下，这意味着什么不同吗？

4)

Windows.UI.Xaml.Media.SolidColorBrush..ctor($Color color)

为什么参数类型以'$'字符开头？它代表什么？

5) 我还有这个方法：

public static async Task<ObservableCollection<SomeCustomClass>> LoadItemGroups(String parentId)

以及此堆栈跟踪：

MyProject.SQLiteDatabase.SQLiteManager.<>c__DisplayClass142_3.<LoadGroups>b__3()

那是什么c__DisplayClass142_3？这是一种用单一类型而不是三个单独的类（Task、ObservableCollection、SomeCustomClass）来指示 return 类型的方法吗？
同样，为什么我在这里有 b__3，而在其他堆栈跟踪中它使用格式 d_xxx 来指示异步代码块？

抱歉提出了很多问题，我希望这 post 也能对其他 UWP C# 程序员有所帮助。

提前感谢您的帮助！

编辑：这个问题应该不被认为是this other questions的重复，因为：

它展示了不同的情况（构造函数方法、泛型类型语法等），而不是仅仅询问与特定类型变量相关的一些默认值keywords/symbols的含义
它特别询问了如何将给定的堆栈跟踪与原始方法签名进行比较，以及为实现该目的需要执行的步骤
它在不同的上下文中展示了不同的例子，而不是仅仅提出一个笼统的问题
顺便说一下，"VS debugger magic names" 怎么能被认为是一个合适的问题标题呢？另一个用户在查找 C# 堆栈跟踪符号含义时应该如何找到该问题？

Answer 1

我敢打赌 Eric Lippert 稍后会来并给出更好的答案，但如果那不会发生 - 这是我的看法，因为我也对此很感兴趣。我从 Eric Lippert 的 this 回答中得到的 "d"、"c" 和类似符号的含义。

1) MyProject.ViewModels.SomeViewModel.<OnLogin>d__69.MoveNext()

这个比较简单。 OnLogin是异步方法，这种方法被编译器重写成状态机。该状态机实现了具有 MoveNext 方法的 IAsyncStateMachine 接口。因此，您的异步方法基本上变成了对该状态机的一系列 MoveNext 调用。这就是您在堆栈跟踪中看到 MoveNext() 的原因。

MyProject.ViewModels.SomeViewModel.<OnLogin>d__69是生成状态机的名称class。因为此状态机与 OnLogin 方法相关 - 它成为类型名称的一部分。 d 由上面的 link 得到 "iterator class"。请注意，上面 link 的信息已有 7 年历史，并且是在 async\await 实现之前，但我猜状态机类似于迭代器（相同的 MoveNext 方法，相同的原理） - 所以 "iterator class" 看起来不错。 69 是一些唯一的数字\计数器。我想这只是反例，因为如果我只用两种异步方法编译 dll - 它们的状态机将是 d__0 和 d__1。无法根据此信息推断出异步方法的哪一部分已抛出。

2) b 是 "anonymous method"（上面的 link）。我做了一些实验，我认为第一个索引与使用匿名方法的方法有关，第二个索引似乎与使用它们的方法中的匿名方法索引有关。例如，假设您在构造函数中使用了 2 个匿名方法，在同一个 class 中的方法 Foo 中使用了 2 个匿名方法。那么：

public Test() {
    Handler += (s, e) => Foo(); // this will be `b__0_0` because it's first in this method
    Handler += (s, e) => Bar(); // this will be `b__0_1` because it's second
}

static void Foo() {
    Action a = () => Console.WriteLine("test"); // this is `b__1_0`, 1 refers to it being in another method, not in constructor. 
    // if we use anonymous method in `Bar()` - it will have this index 2
    a();
    Action b = () => Console.WriteLine("test2"); // this is `b__1_1`
    b();
}

3) 这看起来很复杂。首先你问 "Why doesn't the second parameter (the token) show up in the signature"。这很简单 - 因为有问题的方法代表匿名方法 task => task.GetAwaiter().GetResult()，而不是您的 GetWatchedTask 方法。现在我无法用这个重现你的堆栈跟踪，但仍然有一些信息。首先，System.__Canon 是：

Internal methodtable used to instantiate the "canonical" methodtable for generic instantiations. The name "__Canon" will never been seen by users but it will appear a lot in debugger stack traces involving generics so it is kept deliberately short as to avoid being a nuisance.

对我来说看起来很神秘，但我想它有点代表你在运行时的 T。然后，<>c__3<System.__Canon> 是 <>c__3<T> 并且是编译器生成的名称 class，其中 "c" 是 "anonymous method closure class"（来自上面的 link）。这样的 class 是在你创建闭包时由编译器生成的，所以在你的匿名方法中捕获一些外部状态。捕获的东西应该存储在某个地方，它存储在这样的 class.

更进一步，<GetWatchedTask>b__3_0 是上述匿名 class 中的一个方法。它代表您的 task => task.GetAwaiter().GetResult() 方法。第 2 点中的所有内容也适用于此。

我不知道$的意思，可能是表示类型参数的个数吧。所以也许 Task<System.__Canon> 意味着 Task<T> 而类似 Tuple<System.__Canon 的东西意味着 Tuple<T1, T2>.

4) 不幸的是我不知道也无法重现。

5) c__DisplayClass142_3 又是闭包 class（见第 3 点）。 <LoadGroups>b__3() 是您在方法 LoadGroups 中使用的匿名方法。所以这表明一些匿名方法是闭包（捕获的外部状态）并且在 LoadGroups 方法中被调用。

如何正确 read/interpret 原始 C# 堆栈跟踪？

How to read/interpret a raw C# stack trace correctly?

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