带委托的QueueUserWorkItem不起作用,但WaitCallBack确实有效

Question

在下面的问题中,我发现了以类型安全的方式调用QueueUserWorkItem的巧妙技巧,您可以在其中传递委托而不是WaitCallBack和对象.但是,它并不像人们期望的那样工作.

QueueUserWorkItem()和BeginInvoke()之间的区别是什么,用于执行不需要返回类型的异步活动

以下是一些演示此问题的示例代码和输出.

for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
    // doesn't work - somehow DoWork is invoked with i=10 each time!!!
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate { DoWork("closure", i); });

    // not type safe, but it works
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(DoWork), Tuple.Create("    WCB", i));
}

void DoWork(string s, int i)
{
    Console.WriteLine("{0} - i:{1}", s, i);
}

void DoWork(object state)
{
    var t = (Tuple<string, int>)state;
    DoWork(t.Item1, t.Item2);
}

这是输出:

closure - i:10
    WCB - i:0
closure - i:10
    WCB - i:2
    WCB - i:3
closure - i:10
    WCB - i:4
closure - i:10
    WCB - i:5
closure - i:10
    WCB - i:6
closure - i:10
    WCB - i:7
closure - i:10
    WCB - i:8
closure - i:10
    WCB - i:9
    WCB - i:1
closure - i:10

请注意,当使用闭包调用QueueUserWorkitem时,i = 10表示永远调用,但在使用WaitCallBack时,您将获得正确的值0-9.

所以我的问题是:

1. 当使用closure/delegate方法时,为什么不传递i的正确值？
2. 我到底怎么会变成10岁？在循环中,它只有0-9的值吗？

Answer 1

在创建匿名方法时,您的两个问题的答案都与闭包的范围有关.

当你这样做:

// Closure for anonymous function call begins here.
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
    // i is captured
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate { DoWork("closure", i); });
}

你捕捉i横跨整个循环.这意味着您可以非常快速地排队十个线程,并且当它们开始时,闭包已经捕获i为10.

为了解决这个问题,你可以通过在循环中引入一个变量来减少闭包的范围,如下所示:

for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
    // Closure extends to here.
    var copy = i;

    // **copy** is captured
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate { DoWork("closure", copy); });
}

这里,闭包不会延伸到循环之外,而只是延伸到内部的值.

也就是说,第二次调用会QueueUserWorkItem产生所需的结果,因为你Tuple<T1, T2>在委托排队的时候已经创建了,那么这个值是固定的.

请注意,在C#5.0中,行为foreach被更改,因为它经常发生(闭包关闭循环)并导致许多人头痛(但for不像你正在使用).

如果你想利用这个事实,你可以调用类上的Range方法来使用:Enumerableforeach

foreach (int i in Enumerable.Range(0, 10))
{
    // Closure for anonymous function call begins here.
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate { DoWork("closure", i); });
}