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c#题例-2025-07-13 13:31:54

当然可以!下面是一道**专家级别**的 C# 程序员逻辑面试题,涉及 **委托、事件、异步编程、闭包捕获、线程安全和死锁预防**等多个高级概念:

---

### 🧠 面试题:异步委托与事件生命周期陷阱

#### 情境描述:

你正在开发一个多线程的应用程序,其中有一个 `Worker` 类,它会在后台定期执行任务,并通过一个事件通知外部监听者。某天你发现程序在运行一段时间后出现了内存泄漏或卡顿现象。

下面是简化后的代码:

```csharp
public class WorkerEventArgs : EventArgs
{
public int Progress { get; set; }
}

public class Worker
{
public event EventHandler ProgressUpdated;

public void Start()
{
Task.Run(async () =>
{
for (int i = 0; i <= 100; i++)
{
await Task.Delay(50);
OnProgressUpdated(i);
}
});
}

protected virtual void OnProgressUpdated(int progress)
{
ProgressUpdated?.Invoke(this, new WorkerEventArgs { Progress = progress });
}
}
```

#### 使用示例:

```csharp
public class Listener
{
private readonly Worker _worker = new Worker();

public void Initialize()
{
_worker.ProgressUpdated += HandleProgress;
_worker.Start();
}

private void HandleProgress(object sender, WorkerEventArgs e)
{
Console.WriteLine($"Progress: {e.Progress}%");
}
}
```

---

### ❓问题一(中高级):

这段代码存在潜在的**内存泄漏**问题。请解释原因,并提出至少两种解决方案来避免这个问题。

---

### ❓问题二(专家级):

现在你在 `Listener` 中添加了一个新的方法:

```csharp
private void HandleProgressWithState(object sender, WorkerEventArgs e)
{
int localState = Compute(e.Progress);
Console.WriteLine($"Computed value: {localState}");
}

private int Compute(int progress) => progress * 10 + new Random().Next(1, 100);
```

并修改了注册方式:

```csharp
_worker.ProgressUpdated += (sender, args) => HandleProgressWithState(sender, args);
```

请问:
- 这种使用**lambda 表达式订阅事件**的方式是否会影响垃圾回收?
- 如果 `HandleProgressWithState` 方法内部创建了大量的临时对象(如大数组),会对性能或内存产生什么影响?
- 如何优化这种写法?

---

### ❓问题三(进阶设计思考):

如果你希望将 `Worker` 的进度更新以更现代、响应式的方式处理,你会如何重构这个类?比如使用 `IObservable` 或 `Channel`?请说明理由并给出伪代码或实现思路。

---

### ✅ 考察点总结:

| 技术点 | 描述 |
|-----------------------|------|
| 委托与事件生命周期管理 | 是否理解事件订阅导致的对象无法释放的问题 |
| Lambda 与闭包捕获 | 是否了解 lambda 表达式对对象生命周期的影响 |
| 内存泄漏排查 | 是否具备识别常见内存泄漏模式的能力 |
| 异步编程模型 | 是否理解 async/await 在事件触发中的正确使用 |
| 线程安全与资源释放 | 是否关注跨线程访问和资源清理 |
| 架构设计能力(可选) | 是否熟悉响应式编程模型(如 Reactive Extensions) |

---

需要我提供参考答案或者进一步扩展某个部分吗?

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