无法在lambda表达式中使用ref或out参数。

Question

为什么不能在 lambda 表达式中使用 ref 或 out 参数？

今天我遇到了这个错误，虽然找到了解决方法，但我还是很好奇为什么这是一个编译时错误。

CS1628: 在匿名方法、lambda 表达式或查询表达式中无法使用 ref 或 out 参数 'parameter'

下面是一个简单的例子：

private void Foo()
{
    int value;
    Bar(out value);
}

private void Bar(out int value)
{
    value = 3;
    int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int newValue = array.Where(a => a == value).First();
}

- skalb

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这篇文章主要讨论迭代器，但是其中很多推理也适用于Lambda表达式。Eric Lippert（他是语言设计团队的一员）在这篇文章中也提到了类似的观点。你可以在这个链接中找到相关内容：http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2009/07/13/iterator-blocks-part-two-why-no-ref-or-out-parameters.aspx - Joel Coehoorn

请问您找到了什么解决方法？ - Beatles1692

你可以声明一个本地普通变量并使用它，然后将结果赋值给value变量。添加一个"var tempValue = value;"，然后使用tempValue即可。 - Drunken Code Monkey

@JoelCoehoorn的评论所提到的文章现在可以在这里找到。 - Bill Tür stands with Ukraine

@Beatles1692：这是我找到的解决方法：https://dev59.com/wXM_5IYBdhLWcg3wdy_z#75362003 - Tobias Knauss

Answer 1

Lambdas给人的印象是改变了它们捕获的变量的生命周期。例如，以下lambda表达式会导致参数p1的值能够在方法帧不再在堆栈上时被访问，从而使其“存活”更长时间。

Func<int> Example(int p1) {
  return () => p1;
}

捕获变量的另一个特性是，对变量的更改在lambda表达式外部也可见。例如，以下代码将打印出42。

void Example2(int p1) {
  Action del = () => { p1 = 42; };
  del();
  Console.WriteLine(p1);
}

这两个属性产生了一些效果，这些效果与将ref参数传递给以下函数的方式相矛盾：

• ref参数可能具有固定的生命周期。考虑将局部变量作为ref参数传递给函数。
• lambda中的副作用需要在方法内和调用方中都可见于ref参数本身。

这些属性有些不兼容，这也是它们被禁止在lambda表达式中使用的原因之一。

- JaredPar

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如果您仍想使用它，那么您可以创建一个临时变量，并在lambda函数内使用它。类似于 int tempVariable = refVariable; int newValue = array.Where(a => a == tempVariable).First();。 - sree

Answer 2

匿名方法在内部实现时，通过提升捕获变量（这就是你的问题所涉及的内容），并将它们作为编译器生成类的字段存储。无法将ref或out参数存储为字段。Eric Lippert在一篇博客中讨论了这个问题。请注意，在捕获变量和lambda参数之间存在差异。以下 "形式参数" 可以使用，因为它们不是捕获变量：

delegate void TestDelegate (out int x);
static void Main(string[] args)
{
    TestDelegate testDel = (out int x) => { x = 10; };
    int p;
    testDel(out p);
    Console.WriteLine(p);
}

- Mehrdad Afshari

Answer 3

你可以这样做，但必须明确地定义所有类型。

(a, b, c, ref d) => {...}

是无效的，然而

(int a, int b, int c, ref int d) => {...}

有效

- Ben Adams

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可以的；问题是为什么你不能；答案是你可以。 - Ben Adams

为什么在 lambda 表达式中不能引用已经定义的“ref”或“out”变量？这并不影响结果；如果您仔细阅读示例代码，就会明白原因（请再试着读一遍）。接受的答案已经很清楚地解释了为什么不能这样做。您的回答是关于在 lambda 表达式中使用“ref”或“out”参数，完全没有回答问题，而是谈论其他事情。 - edc65

@edc65是正确的......这与问题的主题无关，问题是关于lambda表达式的内容（右侧），而不是它的参数列表（左侧）。这个回答得到26个赞实在是很奇怪。 - Jim Balter

但我仍然不明白为什么它被设计成这样。为什么我必须明确定义所有类型？从语义上讲，我并不需要这样做。我失去了什么吗？ - joe

@joe 因为 ref 修饰的是类型，而不是变量；ref d 没有任何意义，但 ref int 有。虽然他们可以为了方便而修改语法以允许 ref d，但他们选择不这样做。至于为什么不允许 (a, b, c, ref int d) ... 谁知道呢？提交一个关于语言改变的提案吧。 - undefined

Answer 4

作为谷歌搜索“C# lambda ref”中的前几个结果之一，我觉得有必要对上面的答案进行更详细的解释。旧版（C# 2.0）的匿名委托语法是可行的，它支持更复杂的签名（以及闭包）。Lambda表达式和匿名委托至少在编译器后端具有共享的实现（如果它们不完全相同），最重要的是，它们都支持闭包。

当我进行这次搜索时，我试图演示该语法的用法。

public static ScanOperation<TToken> CreateScanOperation(
    PrattTokenDefinition<TNode, TToken, TParser, TSelf> tokenDefinition)
{
    var oldScanOperation = tokenDefinition.ScanOperation; // Closures still work.
    return delegate(string text, ref int position, ref PositionInformation currentPosition)
        {
            var token = oldScanOperation(text, ref position, ref currentPosition);
            if (token == null)
                return null;
            if (tokenDefinition.LeftDenotation != null)
                token._led = tokenDefinition.LeftDenotation(token);
            if (tokenDefinition.NullDenotation != null)
                token._nud = tokenDefinition.NullDenotation(token);
            token.Identifier = tokenDefinition.Identifier;
            token.LeftBindingPower = tokenDefinition.LeftBindingPower;
            token.OnInitialize();
            return token;
        };
}

请记住，Lambda表达式在程序和数学上更加安全（因为前面提到的引用值推广）：你可能会惹上麻烦。在使用这种语法时，请仔细考虑。

- Jonathan Dickinson

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我认为你误解了问题。问题是为什么一个 lambda 无法访问其容器方法中的 ref/out 变量，而不是为什么_lambda_本身不能包含 ref/out 变量。据我所知，后者没有充分的理由。今天我写了一个 lambda (a, b, c, ref d) => {...}，并且 ref 被标记成红色下划线，提示错误消息“第4个参数必须使用 ref 关键字声明”。面掌！P.S. “ref 值提升”是什么？ - Qwertie

@Qwertie 我已经成功地实现了完全参数化，也就是说，在 a、b、c 和 d 上包括类型，并且它可以工作。请参考BenAdams的答案（尽管他也误解了原始问题）。 - Ed Bayiates

@Qwertie 我想我只删除了那个观点的一半 - 我认为最初的观点是将ref参数放入闭包可能存在风险，但随后我必须意识到在我给出的示例中并没有发生这种情况（也不知道是否会编译）。 - Jonathan Dickinson

这与实际提出的问题无关...请查看Ben Adams的被接受的答案和答案下面的评论，他同样误解了问题。 - Jim Balter

Answer 5

也许这个呢？

private void Foo()
{
    int value;
    Bar(out value);
}

private void Bar(out int value)
{
    value = 3;
    int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    var val = value; 
    int newValue = array.Where(a => a == val).First();
}

- ticky

Answer 6

在lambda表达式中，你不能直接使用输出参数。为什么不能这样做已经在其他答案中得到了解释。

解决方法

private static int OuterFunc (int i_param1, out int o_param2)
{
  int param2 = 0;
  var del    = () => InnerFunc (i_param1, out param2);
  int result = del ();

  o_param2 = param2;
  return result;
}

private static int InnerFunc (int i_param1, out int o_param2)
{
  o_param2 = i_param1;
  return i_param1;
}

private static void Main (string[] args)
{
  int result = OuterFunc (123, out int param2);
  Console.WriteLine (result);  // prints '123'
  Console.WriteLine (param2);  // prints '123'
}

请注意：
这个问题是在2009年创建的。我的答案是使用C＃10和.NET 6在2023年创建的。我不知道这个答案是否也适用于2009年，这意味着这里的代码可能依赖于在此期间可能进行的C#和.NET增强功能。

- Tobias Knauss

Answer 7

我会给你另一个例子。

描述

下面的代码将抛出此错误。因为 lambda 表达式 (i)=>{...} 带来的更改仅在函数 test 中起作用。

static void test(out System.Drawing.Image[] bitmaps)
{
    int count = 10;

    bitmaps = new System.Drawing.Image[count];
    Parallel.For(0, count, (i) =>
    {
        bitmaps[i] = System.Drawing.Image.FromFile("2.bmp");
    });
}

解决方案

因此，如果将参数中的out删除，则可以正常工作。

static void test(System.Drawing.Image[] bitmaps)
{
    int count = 10;

    bitmaps = new System.Drawing.Image[count];
    Parallel.For(0, count, (i) =>
    {
        bitmaps[i] = System.Drawing.Image.FromFile("2.bmp");
    });
}

如果你真的需要 out，请不要直接更改 lambda 表达式中的参数。相反，请使用一个临时变量。

static void test(out System.Drawing.Image[] bitmaps)
{
    int count = 10;

    System.Drawing.Image[] bitmapsTemp = new System.Drawing.Image[count];
    Parallel.For(0, count, (i) =>
    {
        bitmapsTemp[i] = System.Drawing.Image.FromFile("2.bmp");
    });
    bitmaps = bitmapsTemp;
}

- 笑先生