无法在 lambda 表达式中使用 ref 或 out 参数

Question

为什么不能在 lambda 表达式中使用 ref 或 out 参数？

我今天遇到了这个错误并找到了解决方法，但我仍然很好奇为什么这是一个编译时错误。

CS1628：不能在 ref 或 out 参数中使用匿名方法、lambda 表达式或查询表达式中的参数'

下面是一个简单的示例：

private void Foo()
{
    int value;
    Bar(out value);
}

private void Bar(out int value)
{
    value = 3;
    int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int newValue = array.Where(a => a == value).First();
}

Answer 1

Lambda 看起来会改变它们捕获的变量的生命周期。例如，以下 lambda 表达式导致参数 p1 的生存时间比当前方法框架的时间长，因为在方法框架不再位于堆栈上后可以访问其值。

Func<int> Example(int p1) {
  return () => p1;
}

捕获变量的另一个属性是更改变量在 lambda 表达式之外也是可见的。例如，以下代码打印出 42

void Example2(int p1) {
  Action del = () => { p1 = 42; };
  del();
  Console.WriteLine(p1);
}

这两个属性会产生一组特定的效果，这些效果会以下列方式与 ref 参数发生冲突：

• ref 参数可能具有固定的寿命。考虑将局部变量作为 ref 参数传递给函数。
• lambda 中的副作用需要在 ref 参数本身上可见。在方法内和调用者内。

这些属性有些不兼容，也是 lambda 表达式中不允许使用它们的原因之一。

Answer 2

在幕后，匿名方法是通过提升捕获的变量（这就是您的问题正文的全部内容）并将它们存储为编译器生成的类的字段来实现的。无法将 ref 或 out 参数存储为字段。 Eric Lippert 在 博客条目。请注意，捕获的变量和 lambda 参数之间存在差异。您可以拥有如下所示的“形式参数”，因为它们不是捕获的变量：

delegate void TestDelegate (out int x);
static void Main(string[] args)
{
    TestDelegate testDel = (out int x) => { x = 10; };
    int p;
    testDel(out p);
    Console.WriteLine(p);
}

Answer 3

您可以，但必须显式定义所有类型，因此

(a, b, c, ref d) => {...}

无效，但是

(int a, int b, int c, ref int d) => {...}

有效

Answer 4

也许这个？

private void Foo()
{
    int value;
    Bar(out value);
}

private void Bar(out int value)
{
    value = 3;
    int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    var val = value; 
    int newValue = array.Where(a => a == val).First();
}

Answer 5

您不能直接在 lambda 表达式中使用 out 参数。其他答案中解释了您不能这样做的原因。

解决方法

But you can use a local temporary variable with for the inner function and, after the inner function has been executed, assign the out value from the inner function to the out value of the outer function:

private static int OuterFunc (int i_param1, out int o_param2)
{
  int param2 = 0;
  var del    = () => InnerFunc (i_param1, out param2);
  int result = del ();

  o_param2 = param2;
  return result;
}

private static int InnerFunc (int i_param1, out int o_param2)
{
  o_param2 = i_param1;
  return i_param1;
}

private static void Main (string[] args)
{
  int result = OuterFunc (123, out int param2);
  Console.WriteLine (result);  // prints '123'
  Console.WriteLine (param2);  // prints '123'
}

请注意
这个问题是在 2009 年创建的。我的答案是在 2023 年使用 C#10 和 .NET 6 创建的。我不知道这个答案是否也在 2009 年起作用，这意味着，这里的代码可能依赖于 C# 和 的增强.NET 可能是同时创建的。

Answer 6

我再举一个例子。

描述

下面的代码将抛出此错误。因为lambda表达式(i)=>{...}带来的变化只在函数test中起作用。

static void test(out System.Drawing.Image[] bitmaps)
{
    int count = 10;

    bitmaps = new System.Drawing.Image[count];
    Parallel.For(0, count, (i) =>
    {
        bitmaps[i] = System.Drawing.Image.FromFile("2.bmp");
    });
}

解决方案

因此，如果您删除参数的out，它就会起作用。

static void test(System.Drawing.Image[] bitmaps)
{
    int count = 10;

    bitmaps = new System.Drawing.Image[count];
    Parallel.For(0, count, (i) =>
    {
        bitmaps[i] = System.Drawing.Image.FromFile("2.bmp");
    });
}

如果您确实需要 out，请不要直接更改 lambda 表达式中的参数。相反，请使用临时变量。

static void test(out System.Drawing.Image[] bitmaps)
{
    int count = 10;

    System.Drawing.Image[] bitmapsTemp = new System.Drawing.Image[count];
    Parallel.For(0, count, (i) =>
    {
        bitmapsTemp[i] = System.Drawing.Image.FromFile("2.bmp");
    });
    bitmaps = bitmapsTemp;
}