Идентификатор и замыкания foreach

В двух следующих фрагментах, является первым безопасным или вы должны сделать второй?

Насколько я уверен, каждый поток гарантированно вызывает метод на Foo из той же итерации цикла, в которой был создан поток?

Или вы должны скопировать ссылку на новую переменную "local" на каждую итерацию цикла?

var threads = new List<Thread>();
foreach (Foo f in ListOfFoo)
{      
    Thread thread = new Thread(() => f.DoSomething());
    threads.Add(thread);
    thread.Start();
}

-

var threads = new List<Thread>();
foreach (Foo f in ListOfFoo)
{      
    Foo f2 = f;
    Thread thread = new Thread(() => f2.DoSomething());
    threads.Add(thread);
    thread.Start();
}

Обновление: Как указано в ответе Джона Скита, это не имеет ничего общего с потоками.

Ответы

Ответ 1

Изменить: все изменения в С# 5, с изменением на то, где переменная определена (в глазах компилятора). Начиная с С# 5, они одинаковы.

Второй безопасен; первый - нет.

С foreach переменная объявляется вне цикла - i.e.

Foo f;
while(iterator.MoveNext())
{
     f = iterator.Current;
    // do something with f
}

Это означает, что существует только 1 f в терминах области ограничения, и потоки могут с большой вероятностью запутаться - вызов метода несколько раз в некоторых случаях и вовсе не на других. Вы можете исправить это со вторым объявлением переменной внутри цикла:

foreach(Foo f in ...) {
    Foo tmp = f;
    // do something with tmp
}

Затем в каждой области закрытия есть отдельный tmp, поэтому риск этой проблемы отсутствует.

Здесь простое доказательство проблемы:

    static void Main()
    {
        int[] data = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
        foreach (int i in data)
        {
            new Thread(() => Console.WriteLine(i)).Start();
        }
        Console.ReadLine();
    }

Выходы (произвольно):

1
3
4
4
5
7
7
8
9
9

Добавьте временную переменную, и она работает:

        foreach (int i in data)
        {
            int j = i;
            new Thread(() => Console.WriteLine(j)).Start();
        }

(каждый номер один раз, но, конечно, порядок не гарантируется)

Ответ 2

Ответы Pop Catalin и Marc Gravell верны. Все, что я хочу добавить, это ссылка на мою статью о закрытии (в которой говорится о Java и С#). Просто подумал, что это может добавить немного ценности.

EDIT: Я думаю, что стоит привести пример, который не имеет непредсказуемости потоковой передачи. Здесь короткая, но полная программа, показывающая оба подхода. Список "плохого действия" распечатывается 10 десять раз; список "хорошее действие" подсчитывается от 0 до 9.

using System;
using System.Collections.Generic;

class Test
{
    static void Main() 
    {
        List<Action> badActions = new List<Action>();
        List<Action> goodActions = new List<Action>();
        for (int i=0; i < 10; i++)
        {
            int copy = i;
            badActions.Add(() => Console.WriteLine(i));
            goodActions.Add(() => Console.WriteLine(copy));
        }
        Console.WriteLine("Bad actions:");
        foreach (Action action in badActions)
        {
            action();
        }
        Console.WriteLine("Good actions:");
        foreach (Action action in goodActions)
        {
            action();
        }
    }
}

Ответ 3

Ваша потребность использовать параметр 2, создавая замыкание вокруг изменяющейся переменной, будет использовать значение переменной при использовании переменной, а не в момент создания закрытия.

Реализация анонимных методов в С# и его последствиях (часть 1)

Реализация анонимных методов в С# и его последствиях (часть 2)

Реализация анонимных методов в С# и его последствиях (часть 3)

Изменить: чтобы было ясно, что в С# закрытие " лексических замыканий" означает, что они не фиксируют значение переменной, а сама переменная. Это означает, что при создании замыкания на изменяющуюся переменную замыкание на самом деле является ссылкой на переменную, а не на копию ее значения.

Edit2: добавлены ссылки на все сообщения в блоге, если кто-то заинтересован в чтении о внутренних компонентах компилятора.

Ответ 4

Это интересный вопрос, и кажется, что мы видели, как люди отвечают разными способами. У меня создалось впечатление, что второй путь будет единственным безопасным способом. Я взломал реальное быстрое доказательство:

class Foo
{
    private int _id;
    public Foo(int id)
    {
        _id = id;
    }
    public void DoSomething()
    {
        Console.WriteLine(string.Format("Thread: {0} Id: {1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, this._id));
    }
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var ListOfFoo = new List<Foo>();
        ListOfFoo.Add(new Foo(1));
        ListOfFoo.Add(new Foo(2));
        ListOfFoo.Add(new Foo(3));
        ListOfFoo.Add(new Foo(4));


        var threads = new List<Thread>();
        foreach (Foo f in ListOfFoo)
        {
            Thread thread = new Thread(() => f.DoSomething());
            threads.Add(thread);
            thread.Start();
        }
    }
}

если вы запустите это, вы увидите, что вариант 1 определенно небезопасен.

Ответ 5

В вашем случае вы можете избежать проблемы без использования трюка для копирования, сопоставив ваш ListOfFoo с последовательностью потоков:

var threads = ListOfFoo.Select(foo => new Thread(() => foo.DoSomething()));
foreach (var t in threads)
{
    t.Start();
}

Ответ 7

Foo f2 = f;

указывает на ту же ссылку, что и

f

Так что ничего не потеряно и ничего не получилось...