背景
C# 在编译器层面为我们提供了闭包机制（Java7 和 Go 也是这种思路），本文简单的做个解释。
背景知识
你必须了解：引用类型、值类型、引用、对象、值类型的值（简称值）。
关于引用、对象和值在内存的分配有如下几点规则：
- 对象分配在堆中。
- 作为字段的引用分配在堆中(内嵌在对象中)。
- 作为局部变量（参数也是具备变量）的引用分配在栈中。
- 作为字段的值分配在堆中(内嵌在对象中)。
- 作为局部变量（参数也是具备变量）的值用分配在栈中。
- 局部变量只能存活于所在的作用域（方法中的大括号确定了作用域的长短）。
注：按值传递和按引用传递也是需要掌握的知识点，C# 默认是按值传递的。
闭包示例
测试代码
1 private static void Before()
2 {
3 Action[] actions = new Action[10];
4
5 for (var i = 0; i < actions.Length; i++)
6 {
7 actions[i] = () =>
8 {
9 Console.WriteLine(i);
10 };
11 }
12
13 foreach (var item in actions)
14 {
15 item();
16 }
17 }
输出结果
编译器帮我们做了是什么？
编译器帮我们生成的代码（我自己写的，可以使用 Reflector 工具自己查看）
1 private static void After()
2 {
3 Action[] actions = new Action[10];
4
5 var anonymous = new AnonymousClass();
6
7 for (anonymous.i = 0; anonymous.i < actions.Length; anonymous.i++)
8 {
9 actions[anonymous.i ] = anonymous.Action;
10 }
11
12 foreach (var item in actions)
13 {
14 item();
15 }
16 }
17
18 class AnonymousClass
19 {
20 public int i;
21
22 public void Action()
23 {
24 Console.WriteLine(this.i);
25 }
26 }
如何修复上面的问题？
上面的例子不是我们期望的输出，让我们给出两种修改方案：
第一种（借鉴JS）
1 private static void Fix()
2 {
3 Action[] actions = new Action[10];
4
5 for (var i = 0; i < actions.Length; i++)
6 {
7 new Action<int>((j) =>
8 {
9 actions[i] = () =>
10 {
11 Console.WriteLine(j);
12 };
13 })(i);
14 }
15
16 foreach (var item in actions)
17 {
18 item();
19 }
20 }
第二种
1 public static void Fix2()
2 {
3 Action[] actions = new Action[10];
4
5 for (var i = 0; i < actions.Length; i++)
6 {
7 var j = i;
8
9 actions[i] = () =>
10 {
11 Console.WriteLine(j);
12 };
13 }
14
15 foreach (var item in actions)
16 {
17 item();
18 }
19 }
分析
编译器将闭包引用的局部变量转换为匿名类型的字段，导致了局部变量分配在堆中。
备注
C# 编译器帮我们做了非常多的工作，如：自动属性、类型推断、匿名类型、匿名委托、Lamda 表达式、析构方法、await 和 sync、using、对象初始化表达式、lock、默认参数 等等，这些统称为“语法糖”。
分类: .NET