如何快速使用Lambda 表達式（C# ）

来源:http://www.cnblogs.com/zuoz/archive/2017/06/24/7072511.html
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Lambda 表達式是一種可用於創建 委托 或 表達式目錄樹 類型的 匿名函數 。 通過使用 lambda 表達式，可以寫入可作為參數傳遞或作為函數調用值返回的本地函數。 Lambda 表達式對於編寫 LINQ 查詢表達式特別有用。 若要創建 Lambda 表達式，需要在 Lambda 運算符 => ...


Lambda 表達式是一種可用於創建 委托 或 表達式目錄樹 類型的 匿名函數 。 通過使用 lambda 表達式，可以寫入可作為參數傳遞或作為函數調用值返回的本地函數。 Lambda 表達式對於編寫 LINQ 查詢表達式特別有用。

若要創建 Lambda 表達式，需要在 Lambda 運算符 =>左側指定輸入參數（如果有），然後在另一側輸入表達式或語句塊。 例如，lambda 表達式 x => x * x 指定名為 x 的參數並返回 x 的平方值。 如下麵的示例所示，你可以將此表達式分配給委托類型：

C# 
delegate int del(int i);  
static void Main(string[] args)  
{  
    del myDelegate = x => x * x;  
    int j = myDelegate(5); //j = 25  
}

若要創建表達式目錄樹類型：

C# 
using System.Linq.Expressions;  

namespace ConsoleApplication1  
{  
    class Program  
    {  
        static void Main(string[] args)  
        {  
            Expression<del> myET = x => x * x;  
        }  
    }  
}

=> 運算符具有與賦值運算符 (=) 相同的優先順序並且是右結合運算（參見“運算符”文章的“結合性”部分）。

Lambda 在基於方法的 LINQ 查詢中用作標準查詢運算符方法（如 <xref:System.Linq.Enumerable.Where%2A>）的參數。

使用基於方法的語法在 <xref:System.Linq.Enumerable.Where%2A> 類中調用 <xref:System.Linq.Enumerable> 方法時（如在 LINQ to Objects 和 LINQ to XML 中一樣），參數是委托類型 <xref:System.Func%602?displayProperty=fullName>。 使用 Lambda 表達式創建該委托最為方便。 例如，在 <xref:System.Linq.Queryable?displayProperty=fullName> 類中調用相同的方法時（如在 LINQ to SQL 中一樣），參數類型為 <xref:System.Linq.Expressions.Expression?displayProperty=fullName><func\>，其中 Func 是最多具有十六個輸入參數的任何一個 Func 委托。 同樣，Lambda 表達式只是一種非常簡潔的構造該表達式目錄樹的方式。 儘管事實上通過 Lambda 創建的對象具有不同的類型，但 Lambda 使得 Where 調用看起來類似。

 

在上一個示例中，請註意委托簽名具有一個 int類型的隱式類型輸入參數，並返回 int。 可以將 Lambda 表達式轉換為該類型的委托，因為該表達式也具有一個輸入參數 (x)，以及一個編譯器可隱式轉換為 int 類型的返回值。 （以下幾節中將對類型推理進行詳細討論。）使用輸入參數 5 調用委托時，它將返回結果 25。

在 is 或 as 運算符的左側不允許使用 Lambda。

適用於匿名方法的所有限制也適用於 Lambda 表達式。 有關詳細信息，請參閱匿名方法。

表達式 lambda

表達式位於 => 運算符右側的 Lambda 表達式稱為“表達式 lambda”。 表達式 lambda 廣泛用於表達式樹的構造。 表達式 lambda 會返回表達式的結果，並採用以下基本形式：

C# 
(input-parameters) => expression

僅當 lambda 只有一個輸入參數時，括弧才是可選的；否則括弧是必需的。 括弧內的兩個或更多輸入參數使用逗號加以分隔：

C# 
(x, y) => x == y

有時，編譯器難以或無法推斷輸入類型。 如果出現這種情況，你可以按以下示例中所示方式顯式指定類型：

C# 
(int x, string s) => s.Length > x

使用空括弧指定零個輸入參數：

C# 
() => SomeMethod()

在上一個示例中，請註意表達式 Lambda 的主體可以包含一個方法調用。 但是，如果要創建在 .NET Framework 之外計算的表達式目錄樹（例如，在 SQL Server 中），則不應在 lambda 表達式中使用方法調用。 在 .NET 公共語言運行時上下文之外，方法將沒有任何意義。

語句 lambda

語句 lambda 與表達式 lambda 表達式類似，只是語句括在大括弧中：

(input-parameters) => { statement; }

語句 lambda 的主體可以包含任意數量的語句；但是，實際上通常不會多於兩個或三個。

C# 
delegate void TestDelegate(string s);
C# 
TestDelegate del = n => { string s = n + " World"; 
                          Console.WriteLine(s); };

像匿名方法一樣，語句 lambda 也不能用於創建表達式目錄樹。

非同步 lambda

通過使用 async 和 await 關鍵字，你可以輕鬆創建包含非同步處理的 lambda 表達式和語句。 例如，下麵的 Windows 窗體示例包含一個調用和等待非同步方法 ExampleMethodAsync的事件處理程式。

C# 
public partial class Form1 : Form  
{  
    public Form1()  
    {  
        InitializeComponent();  
    }  

    private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)  
    {  
        // ExampleMethodAsync returns a Task.  
        await ExampleMethodAsync();  
        textBox1.Text += "\r\nControl returned to Click event handler.\n";  
    }  

    async Task ExampleMethodAsync()  
    {  
        // The following line simulates a task-returning asynchronous process.  
        await Task.Delay(1000);  
    }  
}

你可以使用非同步 lambda 添加同一事件處理程式。 若要添加此處理程式，請在 lambda 參數列表前添加一個 async 修飾符，如下例所示。

C# 
public partial class Form1 : Form  
{  
    public Form1()  
    {  
        InitializeComponent();  
        button1.Click += async (sender, e) =>  
        {  
            // ExampleMethodAsync returns a Task.  
            await ExampleMethodAsync();  
            textBox1.Text += "\nControl returned to Click event handler.\n";  
        };  
    }  

    async Task ExampleMethodAsync()  
    {  
        // The following line simulates a task-returning asynchronous process.  
        await Task.Delay(1000);  
    }  
}

有關如何創建和使用非同步方法的詳細信息，請參閱使用 Async 和 Await 的非同步編程。

帶有標準查詢運算符的 lambda

許多標準查詢運算符都具有輸入參數，其類型是泛型委托系列 <xref:System.Func%602> 中的一種。 這些委托使用類型參數來定義輸入參數的數量和類型，以及委托的返回類型。 Func 委托對於封裝用戶定義的表達式非常有用，這些表達式將應用於一組源數據中的每個元素。 例如，請考慮以下委托類型：

C# 
public delegate TResult Func<TArg0, TResult>(TArg0 arg0)

可以將委托實例化為 Func<int,bool> myFunc ，其中 int 是輸入參數， bool 是返回值。 返回值始終在最後一個類型參數中指定。 Func<int, string, bool> 定義包含兩個輸入參數（ int 和 string）且返回類型為 bool的委托。 當調用下麵的 Func 委托時，該委托將返回 true 或 false 以指示輸入參數是否等於 5：

C# 
Func<int, bool> myFunc = x => x == 5;  
bool result = myFunc(4); // returns false of course

當參數類型為 Expression<Func>時，你也可以提供 Lambda 表達式，例如在 System.Linq.Queryable 內定義的標準查詢運算符中。 如果指定 Expression<Func> 參數，lambda 將編譯為表達式目錄樹。

此處顯示了一個標準查詢運算符，<xref:System.Linq.Enumerable.Count%2A> 方法：

C# 
int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 };  
int oddNumbers = numbers.Count(n => n % 2 == 1);

編譯器可以推斷輸入參數的類型，或者你也可以顯式指定該類型。 這個特殊 lambda 表達式將計算那些除以 2 時餘數為 1 的整數的數量 (n)。

下麵一行代碼將生成一個序列，其中包含 numbers 數組中在 9 左側的所有元素，因為它是序列中第一個不滿足條件的數字：

C# 
var firstNumbersLessThan6 = numbers.TakeWhile(n => n < 6);

此示例展示瞭如何通過將輸入參數括在括弧中來指定多個輸入參數。 該方法將返回數字數組中的所有元素，直至遇到一個值小於其位置的數字為止。 不要將 lambda 運算符 (=>) 與大於等於運算符 (>=) 混淆。

C# 
var firstSmallNumbers = numbers.TakeWhile((n, index) => n >= index);

Lambda 中的類型推理

在編寫 lambda 時，通常不必為輸入參數指定類型，因為編譯器可以根據 lambda 主體、參數的委托類型以及 C# 語言規範中描述的其他因素來推斷類型。 對於大多數標準查詢運算符，第一個輸入是源序列中的元素類型。 因此，如果要查詢 IEnumerable<Customer>，則輸入變數將被推斷為 Customer 對象，這意味著你可以訪問其方法和屬性：

C# 
customers.Where(c => c.City == "London");

Lambda 的一般規則如下：

  • Lambda 包含的參數數量必須與委托類型包含的參數數量相同。

  • Lambda 中的每個輸入參數必須都能夠隱式轉換為其對應的委托參數。

  • Lambda 的返回值（如果有）必須能夠隱式轉換為委托的返回類型。

    請註意，lambda 表達式本身沒有類型，因為常規類型系統沒有“Lambda 表達式”這一內部概念。 但是，有時以一種非正式的方式談論 lambda 表達式的“類型”會很方便。 在這些情況下，類型是指委托類型或 lambda 表達式所轉換到的 <xref:System.Linq.Expressions.Expression> 類型。

Lambda 表達式中的變數範圍

在定義 lambda 函數的方法內或包含 Lambda 表達式的類型內，Lambda 可以引用範圍內的外部變數（請參閱匿名方法）。 以這種方式捕獲的變數將進行存儲以備在 lambda 表達式中使用，即使在其他情況下，這些變數將超出範圍併進行垃圾回收。 必須明確地分配外部變數，然後才能在 lambda 表達式中使用該變數。 下麵的示例演示這些規則：

C# 
delegate bool D();  
delegate bool D2(int i);  

class Test  
{  
    D del;  
    D2 del2;  
    public void TestMethod(int input)  
    {  
        int j = 0;  
        // Initialize the delegates with lambda expressions.  
        // Note access to 2 outer variables.  
        // del will be invoked within this method.  
        del = () => { j = 10;  return j > input; };  

        // del2 will be invoked after TestMethod goes out of scope.  
        del2 = (x) => {return x == j; };  

        // Demonstrate value of j:  
        // Output: j = 0   
        // The delegate has not been invoked yet.  
        Console.WriteLine("j = {0}", j);        // Invoke the delegate.  
        bool boolResult = del();  

        // Output: j = 10 b = True  
        Console.WriteLine("j = {0}. b = {1}", j, boolResult);  
    }  

    static void Main()  
    {  
        Test test = new Test();  
        test.TestMethod(5);  

        // Prove that del2 still has a copy of  
        // local variable j from TestMethod.  
        bool result = test.del2(10);  

        // Output: True  
        Console.WriteLine(result);  

        Console.ReadKey();  
    }  
}

下列規則適用於 lambda 表達式中的變數範圍：

  • 捕獲的變數將不會被作為垃圾回收，直至引用變數的委托符合垃圾回收的條件。

  • 在外部方法中看不到 lambda 表達式內引入的變數。

  • Lambda 表達式無法從封閉方法中直接捕獲 ref 或 out 參數。

  • Lambda 表達式中的返回語句不會導致封閉方法返回。

  • 如果跳轉語句的目標在塊外部，則 lambda 表達式不能包含位於 lambda 函數內部的 goto 語句、break 語句或 continue 語句。 同樣，如果目標在塊內部，則在 lambda 函數塊外部使用跳轉語句也是錯誤的。


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