Это не имеет никакого отношения к циклам.

Это поведение срабатывает, потому что вы используете лямбда-выражение () => variable * 2, где внешняя область variable фактически не определена во внутренней области лямбда.

Лямбда-выражения (в C # 3 +, а также анонимные методы в C # 2) по-прежнему создают реальные методы. Передача переменных этим методам связана с некоторыми дилеммами (передать по значению? Pass по ссылке? C # идет по ссылке - но это открывает еще одну проблему, когда ссылка может пережить реальную переменную). Что C # для решения всех этих дилемм заключается в создании нового вспомогательного класса («замыкание») с полями, соответствующими локальным переменным, используемым в лямбда-выражениях, и методам, соответствующим фактическим лямбда-методам. Любые изменения в variable в вашем коде фактически преобразуются для изменения в этом ClosureClass.variable

. Таким образом, ваш цикл while обновляет ClosureClass.variable до тех пор, пока он не достигнет 10, тогда вы для циклов выполняете действия, которые все работают на одном и том же ClosureClass.variable.

Чтобы получить ожидаемый результат, вам необходимо создать разделение между переменной цикла и переменной, которая закрывается. Вы можете сделать это, введя другую переменную, то есть:

List<Func<int>> actions = new List<Func<int>>();
int variable = 0;
while (variable < 5)
{
    var t = variable; // now t will be closured (i.e. replaced by a field in the new class)
    actions.Add(() => t * 2);
    ++variable; // changing variable won't affect the closured variable t
}
foreach (var act in actions)
{
    Console.WriteLine(act.Invoke());
}

Вы также можете переместить замыкание на другой метод для создания этого разделения:

List<Func<int>> actions = new List<Func<int>>();

int variable = 0;
while (variable < 5)
{
    actions.Add(Mult(variable));
    ++variable;
}

foreach (var act in actions)
{
    Console.WriteLine(act.Invoke());
}

Вы можете реализовать Mult как лямбда-выражение (неявное замыкание)

static Func<int> Mult(int i)
{
    return () => i * 2;
}

или с фактическим вспомогательным классом:

public class Helper
{
    public int _i;
    public Helper(int i)
    {
        _i = i;
    }
    public int Method()
    {
        return _i * 2;
    }
}

static Func<int> Mult(int i)
{
    Helper help = new Helper(i);
    return help.Method;
}

В любом случае «Closures» не являются концепцией, связанной с циклами, но скорее, к анонимным методам / лямбда-выражениям используют локальные переменные с областью - хотя некоторые неосторожное использование циклов демонстрируют закрытие ловушек.

То же самое происходит в многопоточном режиме (C #, .NET 4.0].

См. следующий код:

Цель печати 1,2,3,4,5 в порядке.

for (int counter = 1; counter <= 5; counter++)
{
    new Thread (() => Console.Write (counter)).Start();
}

Результат интересный! (Это может быть как 21334 ...)

Единственное решение - использовать локальные переменные.

for (int counter = 1; counter <= 5; counter++)
{
    int localVar= counter;
    new Thread (() => Console.Write (localVar)).Start();
}

За кулисами компилятор генерирует класс, который представляет собой замыкание для вызова метода. Он использует этот единственный экземпляр класса закрытия для каждой итерации цикла. Код выглядит примерно так: это облегчает просмотр ошибки:

void Main()
{
    List<Func<int>> actions = new List<Func<int>>();

    int variable = 0;

    var closure = new CompilerGeneratedClosure();

    Func<int> anonymousMethodAction = null;

    while (closure.variable < 5)
    {
        if(anonymousMethodAction == null)
            anonymousMethodAction = new Func<int>(closure.YourAnonymousMethod);

        //we're re-adding the same function 
        actions.Add(anonymousMethodAction);

        ++closure.variable;
    }

    foreach (var act in actions)
    {
        Console.WriteLine(act.Invoke());
    }
}

class CompilerGeneratedClosure
{
    public int variable;

    public int YourAnonymousMethod()
    {
        return this.variable * 2;
    }
}

На самом деле это не скомпилированный код из вашего примера, но я изучил свой собственный код и этот очень похоже на то, что на самом деле генерирует компилятор.

Я считаю, что то, что вы испытываете, - это что-то известное как Closure http://en.wikipedia.org/wiki/Closure_ (computer_science) . Ваша lamba имеет ссылку на переменную, которая находится вне самой функции. Ваш lamba не интерпретируется до тех пор, пока вы его не вызовите, и как только он получит значение, которое имеет переменная во время выполнения.