C# 如何處理閉包中的變數擷取：值與參考？

深入理解C#閉包中的變數擷取：值型別與參考型別

閉包中的變數擷取允許在閉包範圍內存取外部變數。然而，背後的機制和複雜性常常難以捉摸。本文深入探討此過程的細節，分析值類型、引用類型和裝箱。

變數擷取：幕後機制

捕獲局部變數不僅僅是引用它們；編譯器會創建一個內部類別來儲存這些變數。每個被捕獲的變數都放置在這個類別的欄位中，其值在閉包創建時被複製。

值型別與引用型別

無論變數類型為何，捕獲的是變數本身，而不是其值。對於值類型，會複製實際值並將其儲存在內部類別中。另一方面，引用類型不會被複製；而是保存對共享記憶體位置的引用。

裝箱與變數捕獲

將值類型轉換為其物件對應物（裝箱）不會在變數擷取期間發生。被捕獲的值以其原始值類型形式保留在內部類別中。

範例說明

為了闡明此過程，考慮以下捕獲隨機值的lambda表達式：

<code class="language-csharp">Action action = () =>
{
    Console.WriteLine(counter);
    counter++;
};</code>

編譯器擴充功能會建立一個內部ActionHelper類別：

<code class="language-csharp">class ActionHelper
{
    public int counter;

    public void DoAction()
    {
        Console.WriteLine(counter);
        counter++;
    }
}</code>

lambda表達式被轉換為一個委託，其目標引用指向ActionHelper的一個實例。初始counter值儲存在ActionHelper的counter欄位中。隨後對action的呼叫會修改共享的counter值。

多個閉包，共享變數

當處理共用一個變數的多個閉包時，每個閉包都會維護對同一個內部類別欄位的參考。這允許多個閉包存取和修改相同的值，如下面的程式碼所示：

<code class="language-csharp">Action show = () => Console.WriteLine(counter);
Action increment = () => counter++;</code>

在這種情況下，兩個lambda表達式都共用內部類別中的同一個counter欄位。

結論

理解閉包中的變數捕獲對於有效利用閉包至關重要。編譯器會精心建立內部類別來封裝被捕獲的變量，確保它們在閉包的生命週期內可用。無論是值類型還是引用類型，捕獲的都是實際的變量，而不是引用或裝箱後的值。此知識使開發人員能夠熟練地利用閉包的強大功能。

以上是C# 如何處理閉包中的變數擷取：值與參考？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！