码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

匿名方法中的变量

时间:2015-02-23 16:39:02      阅读:180      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:

前面一篇文章看到了C# 2.0中通过匿名方法来简化委托,下面来看看匿名方法中的变量。

闭包和不同的变量类型

闭包的基本概念是:一个函数除了能够通过提供给它的参数与环境交互之外,还能同环境进行更大程度的互动。对于C# 2.0中出现的匿名方法的闭包表现为,匿名方法能使用在声明该匿名方法的方法内部定义的局部变量

在进一步了解闭包之前,我们先看看下面两个术语:

外部变量(outer variable):是指其作用域(scope)包括一个匿名方法的局部变量或参数(ref和out参数除外)

被捕捉的外部变量(captured outer variable):它是在匿名方法内部使用的外部变量

结合上面的解释,来看一个被捕获的变量的例子:

private static void EnclosingMethod()
{
    //未被捕获的外部变量
    int outerVariable = 2;
    //被匿名方法捕获的外部变量
    string capturedVariable = "captured variable";

    if (DateTime.Now.Hour == 23)
    {
        //普通局部变量
        int normalLocalVarialbe = 3;
        Console.WriteLine(normalLocalVarialbe);
    }

    Action x = delegate
    {
        //匿名方法的局部变量
        string anonymousLocal = "local variable of anonymous method";
        //获得被捕获的外部变量
        Console.WriteLine(capturedVariable);
        Console.WriteLine(anonymousLocal);
    };
    x();
}

一个变量被捕获之后,被匿名方法捕获的是这个变量,为不是创建委托实例时该变量的值。下面通过一个例子来看看这句描述。

private static void CapturedVariableTesting()
{
    string captured = "before x is created";

    Action x = delegate
    {
        Console.WriteLine(captured);
        captured = "changed by x";
    };

    captured = "changed before x is invoked";
    x();

    Console.WriteLine(captured);

    captured = "before second invocation";
    x();
}

代码的输出为:

技术分享

在CapturedVariableTesting这个方法中,我们始终都是在使用同一个被捕获变量captured;也就是说,在匿名方法外对被捕获变量的修改,在匿名方法内部是可见的,反之亦然。

捕捉变量的用途

闭包的出现给我们带来很多的便利,直接利用被捕获变量可以简化编程,避免专门创建一些类来存储一个委托需要处理的信息。

看一个例子,我们给定一个上限,来获取List中所有小于这个上限的数字。

private static List<int> FindAllLessThan(List<int> numList, int upperLimitation)
{
    return numList.FindAll(delegate(int num)
    {
        return num < upperLimitation;
    });
}

由于闭包的出现,我们不用将upperLimitation这个变量以函数参数的形式传给匿名函数,在匿名方法中可以直接使用这个被捕获的变量。

捕获变量的工作原理

前面看到的例子都比较简单,下面我们看一个稍微复杂的例子:

static void Main(string[] args)
{
    Action x = CreateDelegateInstance();
    x();
    x();
    Console.Read();
}

private static Action CreateDelegateInstance()
{
    int counter = 5;
    Action ret = delegate 
    {
        Console.WriteLine(counter);
        counter++;
    };

    ret();
    return ret;
}

代码输出为:

技术分享

为什么结果是5,6,7?变量counter在CreateDelegateInstance方法结束后为什么没有被销毁?

当我们查看这个例子的IL代码时,发现编译器为我们创建了一个类"<>c__DisplayClass1"。

.class nested private auto ansi sealed beforefieldinit <>c__DisplayClass1
    extends [mscorlib]System.Object
{
    .custom instance void [mscorlib]System.Runtime.CompilerServices.CompilerGeneratedAttribute::.ctor() = (
        01 00 00 00
    )
    // Fields
    .field public int32 counter

    // Methods
    .method public hidebysig specialname rtspecialname 
        instance void .ctor () cil managed 
    {
        // Method begins at RVA 0x2078
        // Code size 7 (0x7)
        .maxstack 8

        IL_0000: ldarg.0
        IL_0001: call instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
        IL_0006: ret
    } // end of method ‘<>c__DisplayClass1‘::.ctor

    .method public hidebysig 
        instance void <CreateDelegateInstance>b__0 () cil managed 
    {
        // Method begins at RVA 0x2080
        // Code size 28 (0x1c)
        .maxstack 8

        IL_0000: nop
        IL_0001: ldarg.0
        IL_0002: ldfld int32 AnonymousMethod.Program/<>c__DisplayClass1::counter
        IL_0007: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)
        IL_000c: nop
        IL_000d: ldarg.0
        IL_000e: dup
        IL_000f: ldfld int32 AnonymousMethod.Program/<>c__DisplayClass1::counter
        IL_0014: ldc.i4.1
        IL_0015: add
        IL_0016: stfld int32 AnonymousMethod.Program/<>c__DisplayClass1::counter
        IL_001b: ret
    } // end of method ‘<>c__DisplayClass1‘::‘<CreateDelegateInstance>b__0‘

} // end of class <>c__DisplayClass1

而在CreateDelegateInstance方法的IL代码中可以看到,CreateDelegateInstance的局部变量counter实际上就是"<>c__DisplayClass1"对象的counter字段

IL_0000: newobj instance void AnonymousMethod.Program/<>c__DisplayClass1::.ctor()
IL_0005: stloc.1
IL_0006: nop
IL_0007: ldloc.1
IL_0008: ldc.i4.5
IL_0009: stfld int32 AnonymousMethod.Program/<>c__DisplayClass1::counter

通过上面的分析可以看到,编译器创建了一个额外的类来容纳变量,CreateDelegateInstance方法拥有该类的一个实例引用,并通过这个引用访问counter变量。counter这个局部变量并不是在"调用栈"空间上,这也就解释了为什么函数返回后,这个变量没有被销毁。

在上面的例子中只有一个委托实例,下面再看一个拥有多个委托实例的例子:

static void Main(string[] args)
{
    List<Action> list = new List<Action>();

    for(int index = 0; index < 5; index++)
    {
        int counter = index * 10;
        list.Add(delegate
        {
            Console.WriteLine(counter);
            counter++;
        });
    }

    foreach (Action x in list)
    {
        x();
    }

    list[0]();
    list[0]();

    list[1]();

    Console.Read();
}

代码输出为:

技术分享

通过输出可以看到,每个委托实例将捕获不同的变量。

所以被捕获变量的声明期可以总结为:对于一个被捕获的变量,只要还有任何委托实例在引用它,它就会一直存在;当一个变量被捕获时,捕获的是变量的"实例"。

总结

本文介绍了闭包和不同的变量类型。在匿名方法中,通过被捕获变量,我们可以使用"现有"的上下文信息,而不必专门设置额外的类型来存储一些已知的数据

同时,介绍了被捕获变量的生命期,通过IL代码看到了被捕获变量的工作原理。

 

匿名方法中的变量

标签:

原文地址:http://www.cnblogs.com/wilber2013/p/4298104.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!