Что такое "закрытие" в .NET?

Что такое закрытие? У нас есть они в .NET?


Если они существуют в .NET, можете ли вы предоставить фрагмент кода (желательно на С#), объяснив его?


EDIT: я просмотрел статью Джона Скита, чтобы понять, что такое закрытие и как использовать их в .NET.

+176
источник поделиться
12 ответов

У меня статья по этой теме. (В нем много примеров.)

По сути, закрытие представляет собой блок кода, который может быть выполнен позднее, но который поддерживает среду, в которой он был впервые создан, то есть он все равно может использовать локальные переменные и т.д. метода, который его создал, даже после того, как этот метод завершил выполнение.

Общая особенность закрытий реализована в С# анонимными методами и лямбда-выражениями.

Вот пример использования анонимного метода:

using System;

class Test
{
    static void Main()
    {
        Action action = CreateAction();
        action();
        action();
    }

    static Action CreateAction()
    {
        int counter = 0;
        return delegate
        {
            // Yes, it could be done in one statement; 
            // but it is clearer like this.
            counter++;
            Console.WriteLine("counter={0}", counter);
        };
    }
}

Вывод:

counter=1
counter=2

Здесь мы видим, что действие, возвращаемое CreateAction, все еще имеет доступ к переменной счетчика и может даже увеличивать его, даже если сам CreateAction завершен.

+223
источник

Если вам интересно увидеть, как С# реализует Closure, прочитайте "Я знаю ответ (его 42) блог"

Компилятор генерирует класс в фоновом режиме для инкапсуляции метода anoymous и переменной j

[CompilerGenerated]
private sealed class <>c__DisplayClass2
{
    public <>c__DisplayClass2();
    public void <fillFunc>b__0()
    {
       Console.Write("{0} ", this.j);
    }
    public int j;
}

для функции:

static void fillFunc(int count) {
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        int j = i;
        funcArr[i] = delegate()
                     {
                         Console.Write("{0} ", j);
                     };
    } 
}

Включение:

private static void fillFunc(int count)
{
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        Program.<>c__DisplayClass1 class1 = new Program.<>c__DisplayClass1();
        class1.j = i;
        Program.funcArr[i] = new Func(class1.<fillFunc>b__0);
    }
}
+19
источник

Закрытие - это функциональные значения, которые удерживаются на значения переменных из их первоначальной области. С# могут использовать их в виде анонимных делегатов.

Для очень простого примера возьмите этот код С#:

    delegate int testDel();

    static void Main(string[] args)
    {
        int foo = 4;
        testDel myClosure = delegate()
        {
            return foo;
        };
        int bar = myClosure();

    }

В конце этого бара будет установлено значение 4, и делегат myClosure может быть передан для использования в другом месте программы.

Закрытие может использоваться для множества полезных вещей, таких как замедленное выполнение или упрощение интерфейсов. LINQ в основном строится с использованием закрытий. Самый непосредственный способ, который он пригодится большинству разработчиков, заключается в добавлении обработчиков событий к динамически созданным элементам управления - вы можете использовать блокировки для добавления поведения при создании экземпляра элемента управления, а не для хранения данных в другом месте.

+9
источник
Func<int, int> GetMultiplier(int a)
{
     return delegate(int b) { return a * b; }
}
//...
var fn2 = GetMultiplier(2);
var fn3 = GetMultiplier(3);
Console.WriteLine(fn2(2));  //outputs 4
Console.WriteLine(fn2(3));  //outputs 6
Console.WriteLine(fn3(2));  //outputs 6
Console.WriteLine(fn3(3));  //outputs 9

Закрытие представляет собой анонимную функцию, переданную за пределами функции, в которой она создана. Он поддерживает любые переменные из функции, в которой он создан, который он использует.

+7
источник

Вот надуманный пример для С#, который я создал из аналогичного кода в JavaScript:

public delegate T Iterator<T>() where T : class;

public Iterator<T> CreateIterator<T>(IList<T> x) where T : class
{
        var i = 0; 
        return delegate { return (i < x.Count) ? x[i++] : null; };
}

Итак, вот какой код, который показывает, как использовать приведенный выше код...

var iterator = CreateIterator(new string[3] { "Foo", "Bar", "Baz"});

// So, although CreateIterator() has been called and returned, the variable 
// "i" within CreateIterator() will live on because of a closure created 
// within that method, so that every time the anonymous delegate returned 
// from it is called (by calling iterator()) it value will increment.

string currentString;    
currentString = iterator(); // currentString is now "Foo"
currentString = iterator(); // currentString is now "Bar"
currentString = iterator(); // currentString is now "Baz"
currentString = iterator(); // currentString is now null

Надеюсь, что это будет несколько полезно.

+4
источник

В основном закрытие представляет собой блок кода, который вы можете передать как аргумент функции. С# поддерживает закрытие в виде анонимных делегатов.

Вот простой пример:
List.Find может принимать и выполнять кусок кода (закрытие), чтобы найти элемент списка.

// Passing a block of code as a function argument
List<int> ints = new List<int> {1, 2, 3};
ints.Find(delegate(int value) { return value == 1; });

Используя синтаксис С# 3.0, мы можем записать это как:

ints.Find(value => value == 1);
+2
источник

Закрытие - это когда функция определена внутри другой функции (или метода) и использует переменные из родительского метода. Это использование переменных, которые находятся в методе и завернуты в определенную в нем функцию, называется замыканием.

У Марка Seemann есть несколько интересных примеров закрытия в в его сообщении в блоге, где он выполняет параллель между oop и функциональным программированием.

И чтобы сделать его более подробным

var workingDirectory = new DirectoryInfo(Environment.CurrentDirectory);//when this variable
Func<int, string> read = id =>
    {
        var path = Path.Combine(workingDirectory.FullName, id + ".txt");//is used inside this function
        return File.ReadAllText(path);
    };//the entire process is called a closure.
+2
источник

Закрытие - это фрагменты кода, которые ссылаются на переменную вне себя (ниже под ними в стеке), которая может быть вызвана или выполнена позже (например, когда определено событие или делегат и может быть вызвано в неопределенное будущее момент времени)... Поскольку внешняя переменная, что фрагмент ссылок на код может выйти из области действия (и в противном случае был бы утерян), тот факт, что на нее ссылается кусок кода (называемый замыканием), указывает время выполнения "удерживать" эту переменную в области видимости до тех пор, пока она больше не понадобится блоку замыкания кода...

+1
источник

Я тоже пытался понять это, а ниже - фрагменты кода для Same Code в Javascript и С#, показывающие закрытие.

  • Подсчитайте количество раз, когда каждое событие произошло или не было нажато каждую кнопку.

JavaScript:

var c = function ()
{
    var d = 0;

    function inner() {
      d++;
      alert(d);
  }

  return inner;
};

var a = c();
var b = c();

<body>
<input type=button value=call onClick="a()"/>
  <input type=button value=call onClick="b()"/>
</body>

С#:

using System.IO;
using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
      var a = new a();
      var b = new a();

       a.call();
       a.call();
       a.call();

       b.call();
       b.call();
       b.call();
    }
}

public class a {

    int b = 0;

    public  void call()
    {
      b++;
     Console.WriteLine(b);
    }
}
  1. count Общее количество раз, когда произошло событие щелчка или общее количество кликов независимо от элемента управления.

JavaScript:

var c = function ()
{
    var d = 0;

    function inner() {
     d++;
     alert(d);
  }

  return inner;
};

var a = c();

<input type=button value=call onClick="a()"/>
  <input type=button value=call onClick="a()"/>

С#:

using System.IO;
using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
      var a = new a();
      var b = new a();

       a.call();
       a.call();
       a.call();

       b.call();
       b.call();
       b.call();
    }
}

public class a {

    static int b = 0;

    public void call()
    {
      b++;
     Console.WriteLine(b);
    }
}
0
источник

Просто из ничего, простой и понятный ответ из книги С# 7.0 в двух словах.

Предварительно необходимо знать: выражение лямбда может ссылаться на локальные переменные и параметры метода, в котором его определены (внешние переменные).

    static void Main()
    {
    int factor = 2;
   //Here factor is the variable that takes part in lambda expression.
    Func<int, int> multiplier = n => n * factor;
    Console.WriteLine (multiplier (3)); // 6
    }

Реальная часть: внешние переменные, на которые ссылается лямбда-выражение, называются захваченными переменными. Выражение лямбда, которое захватывает переменные, называется замыканием.

Последний пункт, который нужно отметить: Захваченные переменные оцениваются, когда делегирование фактически вызывается, а не когда переменные были захвачены:

int factor = 2;
Func<int, int> multiplier = n => n * factor;
factor = 10;
Console.WriteLine (multiplier (3)); // 30
0
источник

Если вы пишете встроенный анонимный метод (С# 2) или (желательно) выражение Lambda (С# 3+), фактический метод все еще создается. Если этот код использует локальную переменную внешнего вида - вам все равно нужно передать эту переменную методу.

например, возьмите это предложение Linq Where (которое представляет собой простой метод расширения, который передает выражение лямбда):

var i = 0;
var items = new List<string>
{
    "Hello","World"
};   
var filtered = items.Where(x =>
// this is a predicate, i.e. a Func<T, bool> written as a lambda expression
// which is still a method actually being created for you in compile time 
{
    i++;
    return true;
});

если вы хотите использовать я в этом выражении лямбда, вы должны передать его этому созданному методу.

Итак, возникает первый вопрос: должен ли он передаваться по значению или ссылке?

Передача по ссылке (я думаю) более предпочтительна, поскольку вы получаете доступ для чтения/записи к этой переменной (и это то, что делает С#, я думаю, что команда в Microsoft взвесила плюсы и минусы и отправилась с помощью ссылки, по словам Джона Скита статья, Java пошла с по значению).

Но затем возникает другой вопрос: где выделить это?

Должно ли это на самом деле/​​естественно выделяться в стеке? Ну, если вы разместите его в стеке и передадите его по ссылке, могут возникнуть ситуации, когда он переживает собственный стек стека. Возьмем следующий пример:

static void Main(string[] args)
{
    Outlive();
    var list = whereItems.ToList();
    Console.ReadLine();
}

static IEnumerable<string> whereItems;

static void Outlive()
{
    var i = 0;
    var items = new List<string>
    {
        "Hello","World"
    };            
    whereItems = items.Where(x =>
    {
        i++;
        Console.WriteLine(i);
        return true;
    });            
}

Выражение лямбда (в предложении Where) снова создает метод, который ссылается на i. Если я выделено в стеке Outlive, то к тому времени, когда вы перечислите whereItems, я, используемый в сгенерированном методе, будет указывать на я Outlive, то есть на место в стеке, которое больше не доступно.

Хорошо, поэтому нам нужно это на куче.

Итак, что делает компилятор С# для поддержки этого встроенного анонимного/лямбда, используется то, что называется " Закрытие ": он создает класс в вызываемой (а не плохой) оболочке DisplayClass, содержащей поле i, и функцию, которая фактически использует Это.

Что-то, что было бы эквивалентно этому (вы можете увидеть IL, сгенерированный с использованием ILSpy или ILDASM):

class <>c_DisplayClass1
{
    public int i;

    public bool <GetFunc>b__0()
    {
        this.i++;
        Console.WriteLine(i);
        return true;
    }
}

Он создает экземпляр этого класса в локальной области действия и заменяет любой код, относящийся к я или лямбда-выражению, экземпляром закрытия. Таким образом - в любое время, когда вы используете я в своем "локальном объеме", где я был определен, вы фактически используете это поле экземпляра DisplayClass.

Поэтому, если бы я изменил "локальный" я в основном методе, он фактически изменит _DisplayClass.i;

т.е.

var i = 0;
var items = new List<string>
{
    "Hello","World"
};  
var filtered = items.Where(x =>
{
    i++;
    return true;
});
filtered.ToList(); // will enumerate filtered, i = 2
i = 10;            // i will be overwriten with 10
filtered.ToList(); // will enumerate filtered again, i = 12
Console.WriteLine(i); // should print out 12

он будет распечатывать 12, так как "i = 10" переходит в это поле dispalyclass и изменяет его непосредственно перед вторым перечислением.

Хорошим источником по этой теме является модуль Bart De Smet Pluralsight (требуется регистрация) (также игнорирует его ошибочное использование термина "Подъем" - что (я думаю), он означает, что локальная переменная (т.е. i) изменена на ссылку в новое поле DisplayClass).


В других новостях, похоже, есть некорректное представление о том, что "Closures" связаны с циклами - как я понимаю, "Closures" - это не понятие, связанное с циклами, а скорее с анонимными методами/лямбда-выражениями использования локальных переменных с областью - хотя некоторые трюки вопросы используют циклы, чтобы продемонстрировать это.

0
источник

Закрытие - это функция, определенная внутри функции, которая может обращаться к локальным переменным, а также к ее родительскому объекту.

public string GetByName(string name)
{
   List<things> theThings = new List<things>();
  return  theThings.Find<things>(t => t.Name == name)[0];
}

поэтому функция внутри метода поиска.

 t => t.Name == name

может получить доступ к переменным внутри своей области, t и имени переменной, которое находится в области его родителей. Несмотря на то, что он выполняется методом find как делегат, из другой области все вместе.

-1
источник

Посмотрите другие вопросы по меткам или Задайте вопрос