C#异步Task异常未传至Main方法、任务提前执行问题咨询

以下为Main方法实现代码：

static void Main(string[] args)
{
    var taskList = new List<Task<bool>>();

    try
    {
        for (var i = 0; i < 10; i++)
        {
            taskList.Add(Processor.Process(i));
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        Console.WriteLine(e);
        throw;
    }
}

对应的Processor类及Process方法实现代码如下：

public static class Processor
{
    public static async Task<bool> Process(int num)
    {
        if (num % 2 == 0)
        {
            Console.Write(num);
        }
        else
        {
            throw new Exception("Hello Exception");
        }

        await Task.Delay(1);
        return true;
    }
}

上述程序运行后的输出结果为02468，针对两个问题的解答如下：

问题1：传入奇数参数时Process方法抛出的异常为何没有传递到Main方法的try-catch块中被捕获 #

核心原因有两点：

• 返回Task/Task<T>的async方法，无论异常抛出位置是在第一个await之前还是之后，都会被async状态机自动捕获，封装到返回的Task对象中，不会直接以同步异常的形式逃逸到调用方的调用栈上。现有代码中的try-catch只能捕获调用Processor.Process(i)时同步抛出的、未被封装的异常，这类异常在返回Task的async方法中不会存在。
• 被封装到Task中的异常，只有在主动await该Task、或者调用Task.Wait()/访问Task.Result这类会阻塞等待任务完成的成员时，才会被重新抛出。现有代码只是把Task存入列表，既没有await任何任务，Main方法执行完for循环后就直接运行结束、进程退出，这些存放在Task中的异常完全没有触发重抛的时机，自然不会进入catch块。.NET Core 2.0及以上版本默认不会因为未被观察的Task异常导致进程崩溃，没有注册TaskScheduler.UnobservedTaskException事件的情况下，这类异常会被静默忽略。

问题2：Task加入列表即开始执行的底层原因，以及暂缓任务批量启动的实现方式 #

首先明确：C#中默认创建的Task都是热任务（Hot Task），创建即启动，await的作用是等待已运行的任务完成、解包返回结果/异常，从来不是启动任务的开关。
底层逻辑是：.NET的Task默认遵循承诺模型，返回Task的方法代表「一个已经启动的正在进行的操作」，调用这类方法时，方法内部的代码会同步执行到第一个await的位置，完成后续调度后立刻返回代表该运行中操作的Task对象，和后续是否await没有关系。代码中能直接输出02468，就是因为Processor.Process(i)调用时，判断奇偶、Console.Write、奇数分支抛异常的逻辑都是在调用线程上同步执行的，根本不需要等await触发。

如果要实现「暂存任务逻辑，收到统一指令后再批量启动」，不要直接存储Task对象，改为存储Func<Task>/Func<Task<T>>类型的委托即可——委托只是对执行逻辑的封装，调用委托前不会执行任何内部代码。参考实现如下：

// C# 7.1及以上版本支持async Task作为程序入口
static async Task Main(string[] args)
{
    // 存储任务工厂委托，此时不会执行Process方法的任何逻辑
    var taskFactories = new List<Func<Task<bool>>>();
    for (var i = 0; i < 10; i++)
    {
        // 缓存迭代变量，避免闭包捕获迭代变量导致的参数错误
        int num = i;
        taskFactories.Add(() => Processor.Process(num));
    }

    try
    {
        // 收到启动指令后，批量调用委托生成Task（此时任务才真正启动），再等待所有任务完成
        var runningTasks = taskFactories.Select(factory => factory()).ToList();
        var results = await Task.WhenAll(runningTasks);
    }
    catch (Exception e)
    {
        // 此处可以正常捕获到Process方法抛出的异常
        Console.WriteLine(e);
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user584018