C#中的閉包和意想不到的坑
轉(zhuǎn)自：老胡寫(xiě)代碼 cnblogs.com/deatharthas/p/13166987.html
雖然閉包主要是函數(shù)式編程的玩意兒，而C#的最主要特征是面向?qū)ο螅抢梦谢騦ambda表達(dá)式，C#也可以寫(xiě)出具有函數(shù)式編程風(fēng)味的代碼。
同樣的，使用委托或者lambda表達(dá)式，也可以在C#中使用閉包。
根據(jù)WIKI的定義，閉包又稱語(yǔ)法閉包或函數(shù)閉包，是在函數(shù)式編程語(yǔ)言中實(shí)現(xiàn)語(yǔ)法綁定的一種技術(shù)。閉包在實(shí)現(xiàn)上是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，它存儲(chǔ)了一個(gè)函數(shù)（通常是其入口地址）和一個(gè)關(guān)聯(lián)的環(huán)境（相當(dāng)于一個(gè)符號(hào)查找表）。閉包也可以延遲變量的生存周期。
看定義好像有點(diǎn)迷糊，讓我們看看下面的例子
class Program
{
static Action CreateGreeting(string message)
{
return () => { Console.WriteLine("Hello " + message); };
}
static void Main()
{
Action action = CreateGreeting("DeathArthas");
action();
}
}
這個(gè)例子非常簡(jiǎn)單，用lambda表達(dá)式創(chuàng)建一個(gè)Action對(duì)象，之后再調(diào)用這個(gè)Action對(duì)象。
但是仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Action對(duì)象被調(diào)用的時(shí)候，CreateGreeting方法已經(jīng)返回了，作為它的實(shí)參的message應(yīng)該已經(jīng)被銷毀了，那么為什么我們?cè)谡{(diào)用Action對(duì)象的時(shí)候，還是能夠得到正確的結(jié)果呢？
原來(lái)奧秘就在于，這里形成了閉包。雖然CreateGreeting已經(jīng)返回了，但是它的局部變量被返回的lambda表達(dá)式所捕獲，延遲了其生命周期。怎么樣，這樣再回頭看閉包定義，是不是更清楚了一些？
閉包就是這么簡(jiǎn)單，其實(shí)我們經(jīng)常都在使用，只是有時(shí)候我們都不自知而已。比如大家肯定都寫(xiě)過(guò)類似下面的代碼。
void AddControlClickLogger(Control control, string message)
{
control.Click += delegate
{
Console.WriteLine("Control clicked: {0}", message);
}
}
這里的代碼其實(shí)就用了閉包，因?yàn)槲覀兛梢钥隙ǎ赾ontrol被點(diǎn)擊的時(shí)候，這個(gè)message早就超過(guò)了它的聲明周期。合理使用閉包，可以確保我們寫(xiě)出在空間和時(shí)間上面解耦的委托。
不過(guò)在使用閉包的時(shí)候，要注意一個(gè)陷阱。因?yàn)殚]包會(huì)延遲局部變量的生命周期，在某些情況下程序產(chǎn)生的結(jié)果會(huì)和預(yù)想的不一樣。讓我們看看下面的例子。
class Program
{
static List
CreateActions
()
{
var result = new List
();
for(
int i =
0; i <
5; i++)
{
result.Add(() => Console.WriteLine(i));
}
return result;
}
static void Main()
{
var actions = CreateActions();
for(
int i =
0;i
{
actions[i]();
}
}
}
這個(gè)例子也非常簡(jiǎn)單，創(chuàng)建一個(gè)Action鏈表并依次執(zhí)行它們。看看結(jié)果
相信很多人看到這個(gè)結(jié)果的表情是這樣的！！難道不應(yīng)該是0，1，2，3，4嗎？出了什么問(wèn)題？
刨根問(wèn)底，這兒的問(wèn)題還是出現(xiàn)在閉包的本質(zhì)上面，作為“閉包延遲了變量的生命周期”這個(gè)硬幣的另外一面，是一個(gè)變量可能在不經(jīng)意間被多個(gè)閉包所引用。
在這個(gè)例子里面，局部變量i同時(shí)被5個(gè)閉包引用，這5個(gè)閉包共享i，所以最后他們打印出來(lái)的值是一樣的，都是i最后退出循環(huán)時(shí)候的值5。
要想解決這個(gè)問(wèn)題也很簡(jiǎn)單，多聲明一個(gè)局部變量，讓各個(gè)閉包引用自己的局部變量就可以了。
//其他都保持與之前一致
static List
CreateActions(
)
{
var result = new List
();
for (
int i =
0; i <
5; i++)
{
int temp = i;
//添加局部變量
result.Add(() => Console.WriteLine(temp));
}
return result;
}
這樣各個(gè)閉包引用不同的局部變量，剛剛的問(wèn)題就解決了。
除此之外，還有一個(gè)修復(fù)的方法，在創(chuàng)建閉包的時(shí)候，使用foreach而不是for。至少在C# 7.0 的版本上面，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)被注意到了，使用foreach的時(shí)候編譯器會(huì)自動(dòng)生成代碼繞過(guò)這個(gè)閉包陷阱。
//這樣fix也是可以的
static List
CreateActions()
{
var result =
new
List
();
foreach (
var i in Enumerable.Range(
0,
5))
{
result.Add(() => Console.WriteLine(i));
}
return result;
}
這就是在閉包在C#中的使用和其使用中的一個(gè)小陷阱，希望大家能通過(guò)老胡的文章了解到這個(gè)知識(shí)點(diǎn)并且在開(kāi)發(fā)中少走彎路！
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