c# 闭包的相关知识以及需要注意的地方_C#

虽然闭包主要是函数式编程的玩意儿，而C#的最主要特征是面向对象，但是利用委托或lambda表达式，C#也可以写出具有函数式编程风味的代码。同样的，使用委托或者lambda表达式，也可以在C#中使用闭包。

根据WIKI的定义，闭包又称语法闭包或函数闭包，是在函数式编程语言中实现语法绑定的一种技术。闭包在实现上是一个结构体，它存储了一个函数（通常是其入口地址）和一个关联的环境（相当于一个符号查找表）。闭包也可以延迟变量的生存周期。

嗯。。看定义好像有点迷糊，让我们看看下面的例子吧

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									class Program

									{

									  static Action CreateGreeting(string message)

									  {

									    return () => { Console.WriteLine("Hello " + message); };

									  }

									  static void Main()

									  {

									    Action action = CreateGreeting("DeathArthas");

									    action();

									  }

									}

这个例子非常简单，用lambda表达式创建一个Action对象，之后再调用这个Action对象。
但是仔细观察会发现，当Action对象被调用的时候，CreateGreeting方法已经返回了，作为它的实参的message应该已经被销毁了，那么为什么我们在调用Action对象的时候，还是能够得到正确的结果呢？

原来奥秘就在于，这里形成了闭包。虽然CreateGreeting已经返回了，但是它的局部变量被返回的lambda表达式所捕获，延迟了其生命周期。怎么样，这样再回头看闭包定义，是不是更清楚了一些？

闭包就是这么简单，其实我们经常都在使用，只是有时候我们都不自知而已。比如大家肯定都写过类似下面的代码。

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									void AddControlClickLogger(Control control, string message)

									{

									    control.Click += delegate

									    {

									        Console.WriteLine("Control clicked: {0}", message);

									    }

									}

这里的代码其实就用了闭包，因为我们可以肯定，在control被点击的时候，这个message早就超过了它的声明周期。合理使用闭包，可以确保我们写出在空间和时间上面解耦的委托。

不过在使用闭包的时候，要注意一个陷阱。因为闭包会延迟局部变量的生命周期，在某些情况下程序产生的结果会和预想的不一样。让我们看看下面的例子。

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									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]();

									    }

									  }

									}

这个例子也非常简单，创建一个Action链表并依次执行它们。看看结果

c# 闭包的相关知识以及需要注意的地方

相信很多人看到这个结果的表情是这样的！！难道不应该是0，1，2，3，4吗？出了什么问题？

刨根问底，这儿的问题还是出现在闭包的本质上面，作为“闭包延迟了变量的生命周期”这个硬币的另外一面，是一个变量可能在不经意间被多个闭包所引用。

在这个例子里面，局部变量i同时被5个闭包引用，这5个闭包共享i，所以最后他们打印出来的值是一样的，都是i最后退出循环时候的值5。

要想解决这个问题也很简单，多声明一个局部变量，让各个闭包引用自己的局部变量就可以了。

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									//其他都保持与之前一致

									static List<Action> CreateActions()

									{

									  var result = new List<Action>();

									  for (int i = 0; i < 5; i++)

									  {

									    int temp = i; //添加局部变量

									    result.Add(() => Console.WriteLine(temp));

									  }

									  return result;

									}

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这样各个闭包引用不同的局部变量，刚刚的问题就解决了。

除此之外，还有一个修复的方法，在创建闭包的时候，使用foreach而不是for。至少在C# 7.0 的版本上面，这个问题已经被注意到了，使用foreach的时候编译器会自动生成代码绕过这个闭包陷阱。

				?

									//这样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;

									}