将值类型捕获到 lambda 时是否执行复制？答案

【问题标题】：Is copying performed when capturing a value-type into a lambda?将值类型捕获到 lambda 时是否执行复制？
【发布时间】：2009-12-30 19:58:17
【问题描述】：

struct SomeStruct
{
    public int Num { get; set; }
}

class Program
{
    static Action action;

    static void Foo()
    {
        SomeStruct someStruct = new SomeStruct { Num = 5 };
        action = () => Console.WriteLine(someStruct.Num);
    }

    static void Main()
    {
        Foo();
        action.Invoke();
    }
}

创建 lambda 时是否创建了 someStruct 的副本？
是否在 Foo 返回时创建了 someStruct 的副本？
我可以验证没有发生复制吗？在 C++ 中，我将实现复制构造函数并从其中打印。

对标准的引用将不胜感激。任何相关的在线文章也是如此。

【问题讨论】：

标签： c# .net struct value-type

【解决方案1】：

不会有副本。 Lambda 捕获变量，而不是值。

您可以使用 Reflector 查看编译代码：编译器会将“someStruct”变量移动到辅助类中。

private static void Foo()
{
    DisplayClass locals = new DisplayClass();
    locals.someStruct = new SomeStruct { Num = 5 };
    action = new Action(locals.b__1);
}
private sealed class DisplayClass
{
    // Fields
    public SomeStruct someStruct;

    // Methods
    public void b__1()
    {
        Console.WriteLine(this.someStruct.Num);
    }
}

复制结构永远不会导致用户定义的代码运行，因此您无法真正检查它。实际上，代码在分配给“someStruct”变量时会进行复制。即使对于没有任何 lambda 的局部变量，它也会这样做。

【讨论】：

【解决方案2】：

它不会被复制，它会创建一个闭包。基本上它将结构封装在一个对象中，而不是在堆栈中创建它。

如果您想确保始终可以使用反射器，但没有必要，请在 Raymond Chen blog 上解释该行为。

【讨论】：

唯一的问题是您不能为结构创建无参数构造函数。

【解决方案3】：

见The implementation of anonymous methods in C# and its consequences (part 1)。你的代码实际上是这样的：

   class SomeHiddenClass {
     SomeStruct someStruct;
     someHiddenMethod() {
       Console.WriteLine(someStruct.Num);
     }
   }

   SomeHiddenClass someHiddenVar = new SomeHiddenClass();
   someHiddenVar.someStruct.Num = 5;
   action = someHiddenVar.someHiddenMethod;

【讨论】：

【解决方案4】：

不，它不会复制，原因与您在 lambda 中捕获变量时不会创建其他值类型的副本的原因相同（编译器会创建一个幕后类来保存该值）。

例如，如果你这样做：

int i = 7;
Action a = () => Console.WriteLine("lambda i=" + i);
i++;
a(); //prints 8
Console.WriteLine("main i=" + i); //prints 8

lambda 与声明范围共享“i”。你的结构也会发生同样的事情。您可以将其作为测试来证明不会发生复制。

【讨论】：