通常来讲,大家一听到闭包,应该首先会想到JavaScript中的闭包,而不会想到C#中的闭包,但是C#中也是有闭包的,下面就让我来为大家仔细讲解讲解。
在C#中,我们通常知道变量作用域有三种:1、是属于类的,我们常称之为field,2、是属于函数的,我们通常称之为局部变量,3、其实也是属于函数的,不过它的作用范围更小,它只属于函数局部的代码片段,这种我们同样称之为局部变量。
这三种变量的生命周期都属于它所寄存的对象,变量是随着寄存对象的销毁而消亡。
三种作用域可以这样理解:类中的变量是随着类实例化而产生,同时伴随着类对象资源回收而消亡,类中的static和const对象除外;函数的变量随着函数的调用开始而产生,伴随着函数执行结束而结束,函数内部的变量生命周期满足先进后出的特点;
闭包是使用的变量已经脱离其作用域,由于变量和作用域之间存在上下文关系,从而可以在当前环境中继续使用,即上下文环境所定义的一种函数对象。
C#中,闭包允许你将一些行为进行封装,将这个封装的行为当成对象进行传递,但是它能够访问到最初声明时的上下文。
首先我们看一个最简单的javascript中经常见到的关于闭包的例子:
function f1(){var n=999;return function(){alert(n); // 999return n;}
}var a =f1();alert(a());
将上面的Java Script代码翻译成C#代码如下:
public class TCloser{public Func<int> T1(){var n = 999;return () =>{Console.WriteLine(n);return n;};}}class Program{static void Main(){var a =new TCloser();var b = a.T1();Console.WriteLine(b());}}
从上面的代码可以看出,变量n是属于函数T1的局部变量,n的生命周期应该是伴随着函数T1的调用结束而结束,但却在返回的委托b中仍能够调用,这正是C#闭包所展示出的威力,其实闭包就相当于委托。
当T1调用返回的匿名委托时,编译器会判断这是合法的,返回的委托b和函数T1存在上下文关系,匿名委托是允许使用它所在的函数或类中的局部变量,从而编译器通过一系列动作使调用的函数T1的局部变量自动闭合,该局部变量满足新的作用范围。
讨论一下C#中的闭包
1、静态全局字段
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;namespace ConsoleApplication3
{class Program{public static int copy;//[0]这个不是闭包static void Main(){//定义动作组List<Action> actions = new List<Action>();for (int counter = 0; counter < 10; counter++){copy = counter;actions.Add(() => Console.WriteLine(copy));}//执行动作foreach (Action action in actions) action();}}
}//注:Action定义如下:
//public delegate void Action();
2、局部变量(闭包一)
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;namespace ConsoleApplication3
{class Program{static void Main(){int copy;//[1]闭包一//定义动作组List<Action> actions = new List<Action>();for (int counter = 0; counter < 10; counter++){copy = counter;actions.Add(() => Console.WriteLine(copy));}//执行动作foreach (Action action in actions) action();}}
}//注:Action定义如下:
//public delegate void Action();
3、局部变量(闭包二)
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;namespace ConsoleApplication3
{class Program{static void Main(){//定义动作组List<Action> actions = new List<Action>();for (int counter = 0; counter < 10; counter++){int copy;//[1]闭包二copy = counter;//int copy = counter;//换种写法actions.Add(() => Console.WriteLine(copy));}//执行动作foreach (Action action in actions) action();}}
}//注:Action定义如下:
//public delegate void Action();
4、局部变量(闭包三)
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;namespace ConsoleApplication3
{class Program{static void Main(){//定义动作组List<Action> actions = new List<Action>();for (int counter = 0; counter < 10; counter++)//[3]闭包三{actions.Add(() => Console.WriteLine(counter));}//执行动作foreach (Action action in actions) action();}}
}//注:Action定义如下:
//public delegate void Action();
1:输出什么?
2:输出什么?
3:输出什么?
4:输出什么?
这几个例子,可以将匿名函数进行转换,这样可以看的更清楚。
在1中,“外部变量”copy是类的一个静态成员,因此可以讲匿名函数转换为以下形式:
class Program{public static int copy;//[0]这个不是闭包static void TempMethod(){Console.WriteLine(copy);}static void Main(){//定义动作组List<Action> actions = new List<Action>();for (int counter = 0; counter < 10; counter++){copy = counter;actions.Add(new Action(TempMethod));}//执行动作foreach (Action action in actions) action();}}
2和3中“外部变量”copy是Main方法中的局部变量,局部变量的生存期现在必须至少延长为匿名函数委托的生存期。这可以通过将局部变量“提升”到编译器生成的类的字段来实现。
之后,局部变量的实例化对应于为编译器生成的类创建实例,而访问局部变量则对应于访问编译器生成的类的实例中的字段。而且,匿名函数将会成为编译器生成类的实例方法:
class Program{static void Main(){//定义动作组TempClass tc = new TempClass();//定义动作组List<Action> actions = new List<Action>();for (int counter = 0; counter < 10; counter++){tc.copy = counter;actions.Add(tc.TempMethod);}//执行动作foreach (Action action in actions) action();}class TempClass{public int copy;public void TempMethod(){Console.WriteLine(copy);}}}
class Program{static void Main(){//定义动作组//定义动作组List<Action> actions = new List<Action>();for (int counter = 0; counter < 10; counter++){TempClass tc = new TempClass();tc.copy = counter;actions.Add(tc.TempMethod);}//执行动作foreach (Action action in actions) action();}class TempClass{public int copy;public void TempMethod(){Console.WriteLine(copy);}}}
4中的“外部变量”counter是for循环的循环因子,因此可以转换为以下形式:
class Program{static void Main(){//定义动作组List<Action> actions = new List<Action>();TempClass tc = new TempClass();for (tc.copy = 0; tc.copy < 10; tc.copy++){actions.Add(new Action(tc.TempMethod));}//执行动作foreach (Action action in actions) action();}class TempClass{public int copy;public void TempMethod(){Console.WriteLine(copy);}}}
闭包就先讲解这么多,下次在更加深入的讲解,欢迎各位宝宝们留言。