C#面试常考随笔9：什么是闭包？
最简单的例子：
Lambda可以访问Lambda表达式块外部的变量，叫闭包。
定义
闭包是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数。即使该函数已经执行完毕，其作用域内的变量也不会被销毁，而是会被闭包所捕获并保留，供闭包函数后续使用。
形成条件
- 嵌套函数：在一个函数内部定义另一个函数。
- 内部函数引用外部函数的变量：内部函数使用了外部函数作用域中的变量。
作用
- 数据封装和隐藏：可以将变量封装在闭包内部，外部无法直接访问这些变量，从而实现数据的隐藏和保护。
- 实现函数状态的持久化：闭包可以记住其创建时的环境，即使外部函数执行完毕，闭包仍然可以访问和修改外部函数作用域内的变量，实现函数状态的持久化。
C# 中的闭包示例
using System;
class Program
{
static void Main()
{
// 调用 OuterFunction 方法，得到一个闭包函数
Func<int> counter = OuterFunction();
// 多次调用闭包函数
Console.WriteLine(counter()); // 输出: 1
Console.WriteLine(counter()); // 输出: 2
Console.WriteLine(counter()); // 输出: 3
}
static Func<int> OuterFunction()
{
int count = 0;
// 定义内部函数，形成闭包
Func<int> innerFunction = () =>
{
count++;
return count;
};
return innerFunction;
}
}
在上述示例中，OuterFunction 是外部函数，它内部定义了一个变量 count 和一个 Lambda 表达式（内部函数）。这个 Lambda 表达式引用了外部函数的 count 变量，从而形成了闭包。当 OuterFunction 执行完毕后，返回了这个闭包函数。每次调用这个闭包函数时，都会访问并修改 count 变量的值，实现了计数功能。
闭包的优缺点
优点
- 数据持久化：如上述示例所示，闭包可以让变量的值始终保持在内存中，方便后续使用。
- 封装性：闭包可以将数据和操作封装在一起，对外提供统一的接口，提高代码的可维护性和安全性。
- 实现回调和事件处理：在异步编程、事件处理等场景中，闭包可以方便地传递上下文信息，确保回调函数能够访问所需的数据。
缺点
- 内存占用：由于闭包会持有对外部变量的引用，可能会导致这些变量无法被垃圾回收，从而增加内存占用。如果闭包使用不当，可能会造成内存泄漏。
- 性能开销：闭包的创建和调用可能会带来一定的性能开销，尤其是在频繁创建闭包的情况下。