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C#中使用閉包與意想不到的坑詳解

更新時(shí)間：2020年06月26日 08:42:10 作者：老胡寫代碼

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C#中使用閉包與意想不到的坑，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用C#具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

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。

嗯。?？炊x好像有點(diǎn)迷糊，讓我們看看下面的例子吧

 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?，在control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<Action> CreateActions()
  {
   var result = new List<Action>();
   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.Count;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?？纯唇Y(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<Action> CreateActions()
  {
   var result = new List<Action>();
   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<Action> CreateActions()
  {
   var result = new List<Action>();
   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)并且在開發(fā)中少走彎路！

總結(jié)

到此這篇關(guān)于C#中使用閉包與意想不到坑的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C#使用閉包與坑內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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