浅谈.NET中闭包

什么是闭包

闭包可以从而三个维度来说明。在编程语言领域，闭包是指由函数以及与函数相关的上下文环境组合而成的实体。通过闭包，函数与其上下文变量之间建立起关联关系，上下文变量的状态可以在函数的多次调用过程中持久保持。从作用域而言，私有变量的生命周期被延长，函数调用所生成的值在下次调用时仍被保持。从安全性而言，闭包有利于信息的隐蔽，私有变量只在该函数内可见。

.NET中的闭包

说起闭包，可对会想起JavaScript。在JavaScript语言中，闭包可以说是无处不在。同样，.NET中也有闭包。只不过实现方式和JavaScript不太一样。

通常而言，形成闭包有一些值得总结的非必要条件：

嵌套定义函数
匿名函数
将函数作为参数或返回值

在.NET中，函数并不是第一级成员，所以并不能像JavaScript那样通过嵌套子函数的方式实现闭包。但.NET可以通过匿名委托形成闭包。

 delegate void HelloDelegate();
        static void Main(string[] args)
        {
            string str = "Hello World!";

            HelloDelegate hello = delegate()
            {
                Print(str);
            };
        }

        private static void Print(string str)
        {
            Console.WriteLine(str);
        }

反编译上面的IL代码：

如上图所示，编译器自动生成了一个内部类，变量strb变成这个类的字段，即使创建该变量的方法（Main）执行结束，该变量也不会释放，而是在所有回调函数执行之后才被GC回收。这就是.NET实现闭包的原理。

闭包带来的问题

如下面代码：

 static void Main()
        {
            IList<Action> actions = new List<Action>();

            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                actions.Add(() => Console.WriteLine(i));
            }

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

先猜猜输入的值是什么，如果猜的0、1、2、3、4的话就错了。应该全是4。那为什么呢？因为闭包具有延迟的和数据共享的特性，只有当调用action()方法时才会获取i的值，这是i的值经过i++已经变成4，又因为所有的action都会获取同一个i值，所以最后输出的值都为4。

那怎么解决呢？通常解决方法时在循环中加入中间量。

            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                int j = i;
                actions.Add(() => Console.WriteLine(j));
            }