在 C# Lambda 表达式中的 Foreach 循环中访问变量是线程安全的吗？

C# Lambda 表达式和 foreach 循环线程安全

本文研究了在 C# lambda 表达式内的 foreach 循环中访问变量的线程安全性，重点关注 C# 版本之间的差异。

C# 5 之前的行为

在 5 之前的 C# 版本中，直接访问多线程上下文中使用的 lambda 表达式（例如，在 foreach 构造函数中）中 Thread 循环外部声明的变量是 不安全。 这是因为 foreach 循环的迭代器变量在所有迭代之间共享。 因此，多个线程可能会访问和修改同一变量，从而导致不可预测和不正确的结果。 竞争条件很有可能发生。

C# 5 及更高版本

从 C# 5 开始，编译器对 foreach 循环内迭代器的处理显着提高了线程安全性。 编译器现在可以有效地为每次迭代创建迭代器变量的新实例。 这意味着每个 lambda 表达式都会捕获变量的唯一副本，从而消除竞争条件的风险。 因此，在 C# 5 及更高版本中，这两种方法（使用在循环外部或内部声明的单个迭代器变量）通常被认为是线程安全.

说明性示例（C#5 之前的不安全行为）

以下代码片段突出显示了 C#5 之前版本中的不安全行为：

static void Main()
{
    int[] data = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
    foreach (int i in data)
    {
        new Thread(() => Console.WriteLine(i)).Start();
    }
    Console.ReadLine();
}

运行此代码可能会产生 i 值顺序不正确的输出，这表明了竞争条件。每个线程捕获相同的 i 变量，并且当线程执行其 lambda 表达式时，其值可能会发生变化。

结论

虽然较旧的 C# 版本需要仔细处理 lambda 表达式中的 foreach 循环中的迭代器变量以确保线程安全，但 C# 5 及更高版本通过编译器优化缓解了此问题。 但是，注意潜在的并发问题仍然是一个好习惯，尤其是在处理 lambda 表达式中的共享资源时，无论 C# 版本如何。 在每次迭代中使用局部变量仍然是清晰度和可维护性的最佳实践。

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