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c#题例-2025-07-07 01:25:19

当然可以!以下是一道**专家级别**的 C# 程序员逻辑面试题,它结合了 **委托、泛型、递归、闭包、线程安全** 等多个高级语言特性和设计思维:

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### 🧠 面试题:实现一个延迟执行的函数组合器(Lazy Combinator)

#### 背景:
在函数式编程中,有一个概念叫做“组合函数”(Function Composition),比如 `f(g(x))` 可以写成 `Compose(f, g)`。
现在请你设计一个类或结构体,能够支持**链式延迟组合函数调用**,并且是**线程安全**的。

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### ✅ 题目要求:

请实现一个泛型类型 `LazyCombinator`,满足以下功能:

1. 支持通过 `.Then()` 方法链式添加函数,例如:
```csharp
var combinator = new LazyCombinator(x => x + 1)
.Then(x => x * 2)
.Then(x => x.ToString());
```

2. 提供 `.Execute()` 方法来最终触发整个组合函数的执行:
```csharp
string result = combinator.Execute(5); // 应该返回 "12"
```

3. 所有函数的组合必须是**惰性构建**的(Lazy),即只有第一次调用 `Execute()` 时才进行组合,后续调用应复用已组合好的函数。

4. 实现必须是**线程安全**的,即多线程并发调用 `Execute()` 不会导致重复组合或状态不一致。

5. 使用最少的内存开销,并避免不必要的委托创建。

---

### 🔍 进阶考察点:

- 对 `Func` 泛型委托的理解与操作。
- 对闭包、委托链、缓存机制的掌握。
- 线程安全控制(如使用 `Interlocked`, `Lazy`, 或 `lock`)。
- 泛型编程能力。
- 设计模式意识(例如构建器模式、管道模式等)。

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### 💡 示例代码骨架(可作为参考):

```csharp
public class LazyCombinator
{
private readonly Func _initialFunction;

public LazyCombinator(Func initialFunction)
{
_initialFunction = initialFunction ?? throw new ArgumentNullException(nameof(initialFunction));
}

public LazyCombinator Then(Func nextFunction)
{
// TODO: 返回新的 LazyCombinator 实例,组合当前函数和 nextFunction
}

public TFinal Execute(T input)
{
// TODO: 惰性组合并执行整个函数链,确保线程安全
}
}
```

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### 📌 延伸问题(面试官可能继续提问):

- 如何优化性能?是否可以用表达式树(Expression Trees)替代委托?
- 如果要支持异步函数(async/await),该如何修改设计?
- 如何支持反向组合(如从右到左组合)?
- 如何支持中间结果日志记录?

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如果你需要这道题的标准答案或实现示例,请告诉我,我可以提供完整的实现代码和解释。

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