为什么具有捕获变量的C＃循环会产生意外的结果？

深入探讨 C# 循环中捕获变量的问题

在 C# 中，开发人员在循环迭代中使用捕获变量时会遇到一个有趣的问题。考虑以下代码片段：

List<Action> actions = new List<Action>();

int variable = 0;
while (variable < 5)
{
    actions.Add(() => Console.WriteLine(variable * 2));
    ++variable;
}

foreach (var act in actions)
{
    Console.WriteLine(act.Invoke());
}

尽管预期输出为 0、2、4、6 和 8，但代码却意外地输出了五个 10。造成这种行为的原因在于捕获的变量 variable。所有操作都引用 variable 的同一实例，当变量在循环中发生变化时，这可能会导致不可预测的结果。

解决捕获变量问题

为了克服此限制并允许每个操作拥有其自己的捕获变量，C# 提供了一个简单的解决方案：

while (variable < 5)
{
    int copy = variable;
    actions.Add(() => Console.WriteLine(copy * 2));
    ++variable;
}

通过在循环内创建 variable 的副本，每个操作都捕获其自身的唯一实例，从而确保 variable 在 lambda 表达式外部的变化不会影响捕获的值。

其他常见情况

此问题也可能出现在涉及循环中变量的其他场景中，例如 for 和 foreach 迭代：

// For loop
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    // ... similar issue ...
}

// Foreach loop
// ... similar issue ...

在这两种情况下，都需要变量的局部副本才能捕获当前循环迭代。

结论

理解 C# 循环中捕获变量的行为对于避免意外结果至关重要。本文中讨论的解决方法确保每个操作都有其自己的独立捕获变量，从而实现可预测和预期的行为。

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