For和Foreach处理匿名函数的差别

有一天看C#本质论，突然发现For和Foreach对匿名函数处理的方式不同，差别比较隐蔽，因此想跟大家分享 一下。

一.差别

看代码，很简单，只有三个方法：
1：Main方法，负责调用ForTest和ForeachTest方法：

2：ForTest方法，包含如下内容：

1. 定义一个Action委托列表 ；
2. 通过for循环向Action列表中添加匿名函数，匿名函数用来输出变量“i”；
3. 循环Action列表，执行匿名函数；
   

3：ForeachTest方法，包含如下内容：

1. 定义一个Action委托列表；
2. 定义一个数组；
3. 通过foreach循环向Action列表中添加匿名函数，匿名函数用来输出变量“i“；
4. 循环Action列表，执行匿名函数；

4：运行代码，看结果：
1：ForTest执行结果都是10。
2：ForeachTest执行结果是0…9。

为什么是这样？接着往后看。

二.原因

1：是因为匿名函数在引用外部变量时，编译器会生成一个匿名类，匿名类包含如下内容：

1. 对应外部变量会生成一个实例字段；
2. 包含一个表达式以及对表达式求值所需的变量

2：当执行表达式的时候，实际上输出的是匿名类实例字段。在ForTest方法中，因为只会实例化一次匿名类，所以实例字段会被反复修改，当执行action.invoke时，此时的i=10，导致实例字段=10，所以每次输出的都是10.
3：但是在ForeachTest方法中，因为每次循环都会实例化一次匿名类，所以实例字段会保留每一次循环的值，当执行action.invoke时，是每个匿名实例单独执行，所以会依次输出0…9。

三.验证

用detPeek看IL代码
1：可以看到编译器为ForTest生成了一个匿名类，在这个匿名类中包含一个实例字段“i”,和表达式以及表达式需要的变量。

2：可以看到编译器为ForeachTest生成了一个匿名类，在这个匿名类中包含一个实例字段“i”,和表达式以及表达式需要的变量。

3：可以看到ForTest方法在执行for方法循环前，就创建了一个匿名类实例

4：可以看到ForeachTest方法在循环中创建了匿名类实例

四.结论

1：for输出的结果是一样的，是因为只创建了一个匿名实例，而foreach则会为每一次循环单独创建一个实例。

五.备注

1：for循环不一定每次都是10，这取决于action.invoke在执行时i的值。因为是多线程，所以不能保证每次执行是“i”都等于10.例如有可能是：3、3、3、3、3和10、10、10、10、10