C#闭包未按预期工作

Question

我不能够很清晰地理解两个代码块之间的区别。考虑下面这个程序：

    class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {

        List<Number> numbers = new List<Number>
                                   {
                                       new Number(1),
                                       new Number(2),
                                       new Number(3)
                                   };


        List<Action> actions = new List<Action>();
        foreach (Number numb in numbers)
        {
            actions.Add(() => WriteNumber(numb));
        }

        Number number = null;
        IEnumerator<Number> enumerator = numbers.GetEnumerator();
        while (enumerator.MoveNext())
        {
            number = enumerator.Current;
            actions.Add(() => WriteNumber(number));
        }

        foreach (Action action in actions)
        {
            action();
        }

        Console.ReadKey();


    }

    public static void WriteNumber(Number num)
    {
        Console.WriteLine(num.Value);
    }

    public class Number
    {
        public int Value;

        public Number(int i)
        {
            this.Value = i;
        }

    }

}

输出结果为：

1
2
3
3
3
3    

这两个代码块应该是一样的。但你可以看到闭包在第一个循环中不起作用。我缺少什么？提前致谢。

- user2843021

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这是foreach闭包问题吗？（https://dev59.com/v3RB5IYBdhLWcg3wyqEd） - sircodesalot

@sircodesalot：有点相反 - 这是由于C# 5修复了问题，所以foreach表现得很明智。 - Jon Skeet

哦，他们修复了。好的，知道了，谢谢！ - sircodesalot

他们在C# 5.0中修复了它，尽管我使用的是3.5版本，但令人惊讶的是它能正常工作。 - user2843021

Answer 1

你需要将number变量的声明放在while循环内部。每个数字的引用都被存储在number变量中，每次都会覆盖上一个值。

你应该将声明移动到while循环内部，这样你就有了每个数字的新变量。

    IEnumerator<Number> enumerator = numbers.GetEnumerator();
    while (enumerator.MoveNext())
    {
        Number number = enumerator.Current;
        actions.Add(() => WriteNumber(number));
    }

- user2674389

Answer 2

这两个代码块应该是完全相同的。

不，它们在C# 5中不同。实际上，在C# 3和4中它们是相同的。

但是在foreach循环中，在C# 5中，每次迭代都有一个变量。你的lambda表达式捕获了这个变量。后续的迭代会创建不同的变量，不会影响之前捕获的变量。

在while循环中，你只有一个变量，所有的迭代都会捕获它。对该变量的更改将在所有捕获它的委托中可见。可以通过在while循环后添加此行来查看：

number = new Number(999);

那么你的输出将是什么？

1
2 
3
999
999
999

现在在C# 3和4中，foreach规范基本上是设计上的缺陷 - 它会跨越所有迭代捕获单个变量。然后在C# 5中修复了这个问题，使用每个迭代的单独变量，这基本上是您在这种代码中始终想要的。

- Jon Skeet

Answer 3

在你的循环中：

    Number number = null;
    IEnumerator<Number> enumerator = numbers.GetEnumerator();
    while (enumerator.MoveNext())
    {
        number = enumerator.Current;
        actions.Add(() => WriteNumber(number));
    }

number在循环范围之外声明。因此，当它被设置为下一个当前迭代器时，所有对number的操作引用也会更新到最新值。因此，当您运行每个操作时，它们都将使用最后一个数字。

- Justin Harvey

Answer 4

感谢您的所有答案。但我认为被误解了。我想要闭包能够正常工作。这就是为什么我将循环变量设为超出范围所在的原因。问题是：为什么第一种情况下它不起作用？我忘了提到我使用的是 C#3.5（而不是 C#5.0）。所以soop变量应该定义在超出范围之外，两个代码块应该完全相同。

- user2843021

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你真的应该把这个添加到你的问题中。这并不是一个真正的答案。 - juharr