【轉】編寫高質量代碼改善C#程序的157個建議——建議38：小心閉包中的陷阱
阿新 • • 發佈：2017-12-01
class對象 輸出 局部變量 als lambda rate 完全 attribute 方法
建議38：小心閉包中的陷阱
先看一下下面的代碼，設想一下輸出的是什麽？
static void Main(string[] args) { List<Action> lists = new List<Action>(); for (int i = 0; i < 5; i++) { Action t = () => { Console.WriteLine(i.ToString()); }; lists.Add(t); }foreach (Action t in lists) { t(); } }
我們的設計意圖是讓匿名方法（在這裏表現為Lambda表達式）接受參數 i ，並輸出：
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而實際上輸出為：
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這段代碼並不像我們想象的那麽簡單，要完全理解運行時代碼是怎麽運行的，首先必須理解C#編譯器為我們做了什麽。
IL代碼如下：
.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed { .entrypoint.maxstack 3 .locals init ( [0] class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action> lists, [1] class [mscorlib]System.Action t, [2] class [mscorlib]System.Action CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate1, [3] class MyTest.Program/<>c__DisplayClass2 CS$<>8__locals3, [4] bool CS$4$0000, [5] valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action> CS$5$0001) L_0000: nop L_0001: newobj instance void [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action>::.ctor() L_0006: stloc.0 L_0007: ldnull L_0008: stloc.2 L_0009: newobj instance void MyTest.Program/<>c__DisplayClass2::.ctor() L_000e: stloc.3 L_000f: ldloc.3 L_0010: ldc.i4.0 L_0011: stfld int32 MyTest.Program/<>c__DisplayClass2::i L_0016: br.s L_0044 L_0018: nop L_0019: ldloc.2 L_001a: brtrue.s L_002b L_001c: ldloc.3 L_001d: ldftn instance void MyTest.Program/<>c__DisplayClass2::<Main>b__0() L_0023: newobj instance void [mscorlib]System.Action::.ctor(object, native int) L_0028: stloc.2 L_0029: br.s L_002b L_002b: ldloc.2 L_002c: stloc.1 L_002d: ldloc.0 L_002e: ldloc.1 L_002f: callvirt instance void [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action>::Add(!0) L_0034: nop L_0035: nop L_0036: ldloc.3 L_0037: dup L_0038: ldfld int32 MyTest.Program/<>c__DisplayClass2::i L_003d: ldc.i4.1 L_003e: add L_003f: stfld int32 MyTest.Program/<>c__DisplayClass2::i L_0044: ldloc.3 L_0045: ldfld int32 MyTest.Program/<>c__DisplayClass2::i L_004a: ldc.i4.5 L_004b: clt L_004d: stloc.s CS$4$0000 L_004f: ldloc.s CS$4$0000 L_0051: brtrue.s L_0018 L_0053: nop L_0054: ldloc.0
//以下省略
在L_0009行，發現編譯器為我們創建了一個類“<>c__DisplayClass2”，並且在循環內部每次會為這個類的一個實例變量 i 賦值。
這個類的IL代碼為：
.class auto ansi sealed nested private beforefieldinit <>c__DisplayClass2 extends [mscorlib]System.Object { .custom instance void [mscorlib]System.Runtime.CompilerServices.CompilerGeneratedAttribute::.ctor() .method public hidebysig specialname rtspecialname instance void .ctor() cil managed { } .method public hidebysig instance void <Main>b__0() cil managed { } .field public int32 i }
經過分析，會發現前面的這段代碼實際和下面這段代碼是一致的：
static void Main(string[] args) { List<Action> lists = new List<Action>(); TempClass tempClass = new TempClass(); for (tempClass.i = 0; tempClass.i < 5; tempClass.i++) { Action t = tempClass.TempFuc; lists.Add(t); } foreach (Action t in lists) { t(); } } class TempClass { public int i; public void TempFuc() { Console.WriteLine(i.ToString()); } }
這段代碼演示的就是閉包對象。所謂閉包對象，指的是上面這種情形中的TempClass對象（在第一段代碼中，就是編譯器為我們生成的<>c__DisplayClass2對象）。如果匿名方法（lambda表達式）引用了某個局部變量，編譯器就會自動將該引用提升到閉包對象中，即將for循環中的變量 i 修改成了引用閉包對象的公共變量 i 。這樣，即使代碼執行離開了原局部變量 i 的作用域（如for循環），包含該閉包對象的作用域還存在。理解了這一點，就理解了代碼的輸出了。
要實現本建議開始時所預期的輸出，可以將閉包對象的產生放在for循環內部：
static void Main(string[] args) { List<Action> lists = new List<Action>(); for (int i = 0; i < 5; i++) { int temp = i; Action t = () => { Console.WriteLine(temp.ToString()); }; lists.Add(t); } foreach (Action t in lists) { t(); } }
此代碼和下面的代碼一致：
static void Main(string[] args) { List<Action> lists = new List<Action>(); for (int i = 0; i < 5; i++) { TempClass tempClass = new TempClass(); tempClass.i = i; Action t = tempClass.TempFuc; lists.Add(t); } foreach (Action t in lists) { t(); } } class TempClass { public int i; public void TempFuc() { Console.WriteLine(i.ToString()); } }
轉自：《編寫高質量代碼改善C#程序的157個建議》陸敏技
【轉】編寫高質量代碼改善C#程序的157個建議——建議38：小心閉包中的陷阱