闭包在 for 和 foreach 循环中表现不同答案

【问题标题】：Closures behaving differently in for and foreach loops闭包在 for 和 foreach 循环中表现不同
【发布时间】：2016-05-23 18:21:33
【问题描述】：

在 C# 中尝试使用闭包时，我发现如果它们在循环中捕获迭代器变量，它们会非常意外地工作。

var actions = new List<Action>();

foreach (int i in new[] { 1, 2 })
    actions.Add(() => Console.WriteLine(i));

for (int i = 3; i <= 4; i++)
    actions.Add(() => Console.WriteLine(i));

foreach (var action in actions)
    action();

上面的代码产生了一个奇怪的结果（我使用的是 .NET 4.5 编译器）：

为什么 2 个几乎相同的循环捕获的 i 的值不同？

【问题讨论】：

你很聪明地注意到了这种微妙的区别。是的，这里有一个危险，有人可以将 foreach 重构为 for 而没有意识到他们正在引入语义更改！我很想知道您是否有“for”案例的“真实世界”用例，特别是“for”的奇怪行为是所需行为的案例。

标签： c# for-loop closures

【解决方案1】：

在 foreach 情况下，它将值保存在局部变量中，因此它对每个委托都有自己的值，而在 for 循环情况下并非如此，在 for 循环情况下，所有委托都引用相同的 i 所以最后一个i 中更新的值被所有代表使用。

在 foreach 循环的情况下，这是一个重大变化，在旧版本中，它们都曾经以相同的方式工作。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 C# 5 及更高版本中，foreach 循环为循环的每次迭代声明一个单独 i 变量。因此，每个闭包都会捕获一个单独的变量，并且您会看到预期的结果。

在for 循环中，你只有一个单个 i 变量，它被所有闭包捕获，并随着循环的进行而修改——所以当你调用委托时，您会看到该单个变量的最终值。

在 C# 2、3 和 4 中，foreach 循环的行为也是如此，这基本上是从来没有想要的行为，因此它在 C# 5 中得到了修复。

如果你在循环体的范围内引入一个新变量，你可以在for循环中达到同样的效果：

for (int i = 3; i <= 4; i++)
{
    int copy = i;
    actions.Add(() => Console.WriteLine(copy));
}

有关更多详细信息，请阅读 Eric Lippert 的博文，“关闭被认为有害的循环变量”-part 1、part 2。

【讨论】：