.NET 匿名函數引用局部變量導致的問題

問題

寫C#窗口程序，今天遇到的問題。在工作線程（非UI線程）要操作ListView，因此使用了跨線程調用方式。

for (int i = 0; i < videos.Count; ++i)
{
    this.BeginInvoke(new Action(() =>
    {
        var item = lvwVideos.FindItemWithText(videos[i]);
        if (item != null)
            lvwVideos.Items.Remove(item);
    }));
}

代碼一跑給我拋出了異常，數組下標越界。原因分析如下。

分析

概念理解錯誤，C#的閉包環境並不會復制用到的局部變量。

.NET對閉包的實現是在編譯階段而不是運行階段，事實上，匿名函數中的變量 i 和 for 循環中的i就是同一個變量，由於函數返回後變量還會被匿名函數使用，它會保存在堆中而不是調用棧——不管這個變量是值類型還是引用類型（如果是引用類型即對象和對象的引用都在堆中）。

因此，循環結束後 i 的值已經超出數組 videos 的下標範圍。而BeginInvoke函數是不等待執行完畢的，因此很可能循環結束而匿名函數還沒有執行完畢。這時匿名函數從堆中取到的 i 已經不是定義匿名函數時 i 的值了。

 
用下面的代碼來說可能更清晰。

static void Main(string[] args)
{
    int i = 1;
    Action action = new Action(() =>
    {
        Console.WriteLine(i);
    });
    ++i;
    action();    // 2
}

action執行的時候訪問的 i 和Main函數中的 i 是同一個，存儲在堆中。

解決

使用Invoke

這裡最簡單的解決方法是將BeginInvoke改為Invoke。Invoke()會等待UI線程執行完畢才會繼續執行，能夠保證 i 值不會被工作線程改變。

模仿JS

將上面的代碼稍作修改：

static void Main(string[] args)
{
    int i = 1;
    Action action = null;
    new Action<int>((n) =>
    {
        action = new Action(()=>
        {
            Console.WriteLine(n);
        });
    })(i);
    ++i;
    action();    // 1
}

這相當於將 i 復制了一遍。