usingのDispose実行タイミングについて

Question

前提

以下のプログラムを実行するとエラーが発生します。
エラー内容は以下の通りです。

ハンドルされていない例外:
 System.ArgumentException: 使用されたパラメーターが有効ではありません。
   場所 System.Drawing.Image.get_Width()
   場所 System.Drawing.Bitmap.GetPixel(Int32 x, Int32 y)
   場所 GetPixelColor.Program.<GetPixelColorsFromBitmap>d__1.MoveNext()
    場所 C:\Program\ImageTest\ImageTest\Program.cs:行 21
   場所 GetPixelColor.Program.Main(String[] args)
    場所 C:\Program\ImageTest\ImageTest\Program.cs:行 58

usingの効果（Dispose実行）かなりが早い段階で行われている為、bmpオブジェクトのメソッド実行時にエラーが出力されたのかと推測します。
しかし、usingの書き方としては間違っていないと思っております。
なぜ以下のプログラムがエラーとなるか分かりません。

質問

Q. エラーの原因が不明です、なぜエラーが出力されたのでしょうか？

該当のソースコード

• rgb.png

ダウンロード
※画像ファイルへのリンクをあえて貼っています。3ピクセルしか無い為見逃す可能性がある為です。

• Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace GetPixelColor
{
  class Program
  {
    const string ImgFileName = "rgb.png";

    /// <summary>
    /// 指定したBitmapオブジェクトからピクセルの色情報を取得する
    /// </summary>
    static IEnumerable<Color> GetPixelColorsFromBitmap(Bitmap bmp)
    {
      foreach (var x in Enumerable.Range(0, 3))
      {
        yield return bmp.GetPixel(x, 0);
      }
    }

    /// <summary>
    /// 指定したファイル名からピクセルの色情報を取得する
    /// </summary>
    static IEnumerable<Color> GetPixelColorsFromFileName(string fileName)
    {
      // NG
      using (var bmp = new Bitmap(ImgFileName))
      {
        return GetPixelColorsFromBitmap(bmp);
      }

      /*
      // OK1
      using (var bmp = new Bitmap(ImgFileName))
      {
        return GetColorsFromBitmap(bmp).ToArray();
      }
      */

      /*
      // OK2
      var bmp = new Bitmap(ImgFileName);
      return GetColorsFromBitmap(bmp);
      */
    }

    static void Main(string[] args)
    {
      foreach (var x in GetPixelColorsFromBitmap(new Bitmap(ImgFileName)))
      {
        Console.WriteLine($"({x.R}, {x.G}, {x.B})");
      }

      foreach (var x in GetPixelColorsFromFileName(ImgFileName))
      {
        Console.WriteLine($"({x.R}, {x.G}, {x.B})");
      }
    }
  }
}

試したこと

• OK1のようにプログラムを変更

期待する出力が得られましたがなぜこの場合エラーが消えたのか不明です。
ToArrayするとなぜusingのDipose実行タイミングが変化するのでしょうか。

• OK2のようにプログラムを変更

usingを消した為、期待する出力が得られました。
この事からusingが原因ではないかという推測をたてることができます。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

• Windows 10 64bit 1709
• Visual Studio 2017
• .NET Framework 4.6.1
• C# 7.3

Answer 1

これはyield returnの遅延実行される性質のためです。
NGの場合はusingブロックを抜けた後にIEnumerableが評価されるために、既にDiposeされてしまっています。
OK1ではusingブロック内のToArrayで評価されるのでエラーになりません。

遅延実行させたいのなら、このメソッドもyeild returnしてやると良いです。

static IEnumerable<Color> GetPixelColorsFromFileName(string fileName)
{
  using (var bmp = new Bitmap(ImgFileName))
  {
    foreach(var x in GetPixelColorsFromBitmap(bmp))
    {
      yeild return ;
    }
  }
}

Comments

[aglkjggg]

解説とサンプルコードありがとうございます！
原因は理解できたけど遅延評価として実装するにはどうすれば…？とちょうど考えていた所でした！

Answer 2

Disposeのタイミングというより、yield return bmp.GetPixel(x, 0);の実行タイミングの問題ではないですかね？

NGの時の場合
yield return bmp.GetPixel(x, 0);が実行されるタイミングは実際に値が要求された場所
すなわちMainでのforeachのループ時になります。
ですので、GetPixelColorsFromFileNameはすでに抜けていて、usingの範囲外となりbitmapはDisposeされた後の実行となります。

OK1の場合は
ToArrayすることにより、ここで全ての要素を要求する形になります。
この為、yield return bmp.GetPixel(x, 0);が実行されるタイミングはusing内となります。

Comments

[aglkjggg]

usingに固執して考えていた上に、遅延評価についての理解が十分ではありませんでした＞＜
わかりやすくNG理由、OKな理由、評価タイミングについて書いていただきありがとうございます！
理解できました！