C＃中的lambda如何在foreach中與枚舉器綁定？

Question

我剛碰到最出人意料的行爲。我確信這樣做有一個很好的理由。有人可以幫忙解釋一下嗎？

考慮以下代碼：

var nums = new int[] { 1, 2, 3, 4 }; 
var actions = new List<Func<int>>(); 

foreach (var num in nums) 
{ 
    actions.Add(() => num); 
} 

foreach (var num in nums) 
{ 
    var x = num; 
    actions.Add(() => x); 
} 

foreach (var action in actions) 
{ 
    Debug.Write(action() + " "); 
} 

輸出是對我來說有點出人意料：

4 4 4 4 1 2 3 4 

顯然有什麼東西與拉姆達是如何引用枚舉回事。在foreach的第一個版本中，'num'實際上是綁定到'Current'，而不是它返回的結果？

Answer 1

這是衆所周知的，並建立了有關lambda的行爲，雖然經常令人驚訝的第一次遇到它的人。根本的問題是，你的心智模型是什麼λ是是不完全正確的。

lambda是一個函數，它在調用之前不會運行。你的閉包綁定了對該lambda實例的引用，而不是值。當你在你的最終foreach循環中執行你的動作時，這是你第一次真正關注封閉引用來看看它是什麼。

在第一種情況下，您引用了num，並且此時num的值是4，所以當然所有的輸出都是4.在第二種情況下，每個lambda綁定到不同的值每次都是循環本地的，而且這個值沒有改變（因爲lambda引用，它沒有被GC'd修改過）。因此，你得到了你期望的答案。

本地臨時值上的閉包實際上是從lambda內的時間點捕獲特定值的標準方法。

Adam的link to Eric Lippert's blog提供了一個更深入的（和技術上準確的）描述正在發生的事情。

Answer 2

有關此問題，請參閱Eric Lippert's blog post;它與代碼中迭代器變量作用域的相關性如何，以及它如何應用於lambda封閉和懸掛函數。

Answer 3

這是由於以下兩個方面：
1）代表保存外部變量
2）第一週期的foreach的上下文（範圍）將在聲明僅一個「NUM」可變編譯。
3）延遲評估

在第一個週期中添加的每個委託將保存保存到該範圍的同一個num變量。由於懶惰的評估，你會在第一個週期完成後運行代表，因此所有數據都可以保存到代表的範圍等於4.

Answer 4

由於foreach構造只是語法糖，所以最好把它想象成它的真正的形式。

int num; 
while (nums.MoveNext()) 
{ 
    num = nums.Current; 
    actions.Add(() => num); 
} 

拉姆達將捕獲num變量，所以當你執行將使用num最新值的拉姆達。

Answer 5

請參閱On lambdas, capture, and mutability