C#中Func/Action委托在源对象脱离作用域后是否会变为null？

问题场景 #

首先给出涉及的类定义：
类A中定义如下实例方法：

public int CubeAnInt32(int n)
{
    return n * n * n;
}

类B中定义如下接收委托参数的方法：

public void CubeAnInt32WithDelegate(int k, Func<int, int> delg)
{
    return delg(k);
}

全局作用域相关代码定义如下：

/// 注意：该变量定义在SomeArbitraryCallback()方法作用域外
Func<int, int> cube = default;

public void SomeArbitraryCallback()
{
    var refWithinScope = new ClassA();
    cube = refWithinScope.CubeAnInt32;
    return;
}

public void AnotherCallbackPerformedAfter()
{
    var cubeDependent = new ClassB();

    /// 此处是否会因为'cube'抛出NullReferenceException？
    /// 赋值给'cube'的委托是否已被取消引用？
    var result = cubeDependent.CubeAnInt32WithDelegate(0, cube);
    return result;
}

核心疑问：当委托绑定的对象脱离作用域（如本例中cube委托绑定的ClassA实例refWithinScope）时，委托是否会被取消引用变为null？还是说委托会持有绑定对象的引用，阻止该对象被GC回收？ #

解答 #

结论：示例中的cube委托不会变为null，调用时不会抛出NullReferenceException，委托会持有绑定实例方法的目标对象的强引用，阻止该对象被GC回收。
具体规则如下：

• 当将实例方法赋值给Func/Action这类委托时，委托内部会同时存储两部分信息：待调用方法的元数据、调用方法时作为this传入的目标实例引用。
• 示例中cube是方法作用域外的长生命周期变量，SomeArbitraryCallback()执行结束后，虽然局部变量refWithinScope超出作用域失效，但cube内部存储的ClassA实例引用依然是有效强引用。GC会将该ClassA实例判定为可达对象，不会回收它，委托本身也不存在自动被置为null的机制。
• 只有当cube本身被手动赋值为null，且没有其他任何变量持有该委托、同时目标ClassA实例也没有其他可达引用时，对应的ClassA实例才会被GC回收。
• 补充说明：如果赋值给委托的是静态方法，委托不需要存储实例引用，自然不存在持有对象、阻止GC的逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user18908005