Идентификатор foreach и замыкания

В двух следующих отрывках, является ли первый безопасным или вы должны сделать второй?

Под безопасностью я имею в виду, гарантированно ли каждый поток вызывает метод в Foo из той же итерации цикла, в которой был создан поток?

Или вы должны копировать ссылку на новую переменную «local» на каждой итерации 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 никакого отношения к потокам.

Изменить: это все изменения в C # 5, с изменением того, где определена переменная (в глазах компилятора). Начиная с C # 5, они одинаковы .

До C # 5

Второй безопасен; первый нет.

С foreach, переменная объявляется вне цикла - т.е.

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

Это означает, что существует только 1 fс точки зрения области закрытия, и потоки, скорее всего, могут запутаться, вызывая метод несколько раз в одних экземплярах, а в других - нет. Вы можете исправить это с помощью объявления второй переменной внутри цикла:

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

В этом случае tmpдля каждой области закрытия существует отдельная область, поэтому риск возникновения данной проблемы отсутствует.

Вот 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 порядок конечно не гарантируется)

Поп Каталин и Марк Гравелл верны. Все, что я хочу добавить, это ссылку на мою статью о замыканиях (в которой говорится как о Java, так и о C #). Просто подумал, что это может добавить немного ценности.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Я думаю, стоит привести пример, в котором нет непредсказуемости потоковой передачи. Вот короткая, но полная программа, показывающая оба подхода. Список «плохих действий» распечатывается 10 десять раз; список "хороших действий" насчитывает 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();
        }
    }
}

Вам необходимо использовать вариант 2, создание замыкания вокруг изменяющейся переменной будет использовать значение переменной при использовании переменной, а не во время создания замыкания.

Реализация анонимных методов на C # и ее последствия (часть 1)

Реализация анонимных методов на C # и ее последствия (часть 2)

Реализация анонимных методов на C # и ее последствия (часть 3)

Изменить: чтобы было понятно, в C # замыкания - это « лексические замыкания », означающие, что они захватывают не значение переменной, а саму переменную. Это означает, что при создании замыкания для изменяющейся переменной замыкание фактически является ссылкой на переменную, а не копией ее значения.

Edit2: добавлены ссылки на все сообщения в блоге, если кому-то интересно прочитать о внутренностях компилятора.

Это интересный вопрос, и кажется, что мы видели, как люди отвечали по-разному. У меня создалось впечатление, что второй путь будет единственным безопасным. Я приготовил очень 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.

В вашем случае вы можете избежать проблемы, не используя трюк с копированием, сопоставив ваш ListOfFooс последовательностью потоков:

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

Оба являются безопасными с C # версии 5 (.NET framework 4.5). Подробнее см. В этом вопросе: изменилось ли использование переменных в C # 5 в foreach?

Foo f2 = f;

указывает на ту же ссылку, что и

f 

Так что ничего не потеряно и ничего не приобретено