利用Reflector把"闭包"看清楚

今天老赵在园子里发了一篇文章"警惕匿名方法造成的变量共享",立即引起了大家的广泛关注(老赵就是园子的"人气天王",呵呵),而且这个问题园子里也有其它几篇文章做了研究
比如"闭包""《你不常用的c#之三》:Action 之怪状 "

如果只是停留在c#2.0/3.0的"简捷且优雅"的代码风格上,初学者确实难理解这个"怪"现象,前二天买了本anytao的“你必须知道的.net”,里面提供了一种研究这类表面"怪"现象的基本方法--IL分析,并推荐了大名鼎鼎的反编译工具"Reflector",下面利用这个工具对其分析一二(高手就不必看了,权当给初学者一些参考)

原始代码一(摘自"《你不常用的c#之三》:Action 之怪状"一文):

代码1
using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ConsoleTest
{
    
class Program
    {
        
static void Main(string[] args)
        {
            List
<Action> ls = new List<Action>();
            
for (int i = 0; i < 10; i++)
            {                
                ls.Add(() 
=> Console.WriteLine(i));                
            }

            
foreach (Action action in ls)
            {
                action();
            }
            System.Console.Read();
        }       
    }  

}

 

结果:一连输出了10行完全相同的"10"(可能并没有按代码编写者的"意图",输出0到9),why?

打开Relector,先做一些设置:打开"View"菜单-->选择"Options",先去掉Show PDB symbols前的勾,然后把Optimization后的下拉框改为".Net 1.0"(众多的"语法糖",比如匿名方法,扩展方法等都是在1.0版本以后出现的,这样设置的目的是去掉这些华丽的外衣,直接反应出原始的c#代码),刚才的代码经过反编译后,大概如下:

[CompilerGenerated]
private sealed class <>c__DisplayClass2
{
    
// Fields
    public int i;

    
// Methods
    public void <Main>b__0()
    {
        Console.WriteLine(
this.i);
    }
}

 
private static void Main(string[] args)
{
    List
<Action> list = new List<Action>();
    Action item 
= null;
    
<>c__DisplayClass2 class2 = new <>c__DisplayClass2();
    class2.i = 0
;
    while (class2.i < 10
)
    {
        if (item == null
)
        {
            item = new Action(class2.<Main>
b__0);
        }
        list.Add(item);
        class2.i++
;
    }
    
foreach (Action action2 in list)
    {
        action2();
    }
    Console.Read();
}

 可以看出,
1.编译器自动生成了一个密封类:<>c__DisplayClass2,里面有一个公有字段i,以及一个公共方法<Main>b__0()--用来输出i
2.再看Main方法中的高亮部分,自始至终,<>c__DisplayClass2就只生成了一个实例class2,至于下面的while里变来变去,也只不过在改变i这个变量(也就是实例class2的成员i),而我们知道“类(class)”是引用类型,实际上class2不过是个引用而已,所以每次用new Action(class2.<Main>b__0)生成item,再list.Add(item)进去后,每个item调用的都是同一个引用,因此最终一连输出10行相同的结果--即数字10,也就是理所当然了

把代码1,稍作修改,如下: 

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ConsoleTest
{
    
class Program
    {
        
static void Main(string[] args)
        {
            List
<Action> ls = new List<Action>();
            
for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                
int lp = i;
                ls.Add(() 
=> Console.WriteLine(lp));                
            }

            
foreach (Action action in ls)
            {
                action();
            }
            System.Console.Read();
        }       
    }  

}
即在循环内部用一个临时变量lp做了一个中转,这次运行的结果,屏幕上输出了0-9共10行不相同的结果
why?
还是用Reflector来看看到底最终的代码是啥?
[CompilerGenerated]
private sealed class <>c__DisplayClass1
{
    
// Fields
    public int tp;

    
// Methods
    public void <Main>b__0()
    {
        Console.WriteLine(
this.tp);
    }
}


private static void Main(string[] args)
{
    List
<Action> list = new List<Action>();
    
for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        <>c__DisplayClass1 class2 = new <>
c__DisplayClass1();
        class2.tp =
 i;
        list.Add(new Action(class2.<Main>
b__0));
    }
    
foreach (Action action in list)
    {
        action();
    }
    Console.Read();
同样,编译器还是自动为我们生成了一个密封类,这一点跟代码1反编译后的一样,关注一下高亮部分,这回<>c__DisplayClass1 class2 = new <>c__DisplayClass1();是放在循环里写的,也就是说10次外循环走下来,一共创建了10个不同的c__DisplayClass1()实例,剩下的就不用多说了,看明白了吧
关于对于这个现象,个人觉得老赵的建议很好:委托创建完后,即时使用--no problem!(其实代码1也可以改成这样)

代码1修改后
using System;
using System.Collections.Generic;
namespace ConsoleTest
{
    
class Program
    {
        
static void Main(string[] args)
        {
            List
<Action> ls = new List<Action>();
            
for (int i = 0; i < 10; i++)
            {                
                ls.Add(() 
=> Console.WriteLine(i));
                ls[i]();
            }
           
            System.Console.Read();
        }       
    }  
}
结果正常,输出0到9,再一次验证了"立即使用"是没问题的,但如果不是立即使用,就得多想想了
最后,其实本文所说的现象老赵在文中已经讲得很明白了,我在这里只不过向初学者推荐了一下反编译的基本分析方法(当然你如果懂IL的话,可以分析得更透),很多情况下,光看程序表面的现象,是很难想明白的,利用一些工具,找到表象下的本质相对更容易把握。
posted @ 2009-03-13 17:40 菩提树下的杨过 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏