博客
关于我
C#3.0新增功能08 Lambda 表达式
阅读量:401 次
发布时间:2019-03-06

本文共 7790 字,大约阅读时间需要 25 分钟。

系列目录    

Lambda 表达式是作为对象处理的代码块(表达式或语句块)。 它可作为参数传递给方法,也可通过方法调用返回。 Lambda 表达式广泛用于:

  • 将要执行的代码传递给异步方法,例如 。

  • 编写 。

  • 创建。

Lambda 表达式是可以表示为委托的代码,或者表示为表达式树的代码,它所表示的表达式树可以编译为委托。 Lambda 表达式的特定委托类型取决于其参数和返回值。 不返回值的 Lambda 表达式对应于 Action 委托,具体取决于其参数数量。 返回值的 Lambda 表达式对应于 Func 委托,具体取决于其参数数量。 例如,有 2 个参数但不返回值的 Lambda 表达式对应于  委托。 有 1 个参数并返回值的 Lambda 表达式对应于  委托。

Lambda 表达式使用  => 从其可执行代码中分离 lambda 参数列表。 若要创建 Lambda 表达式,需要在 lambda 运算符左侧指定输入参数(如果有),然后在另一侧输入表达式或语句块。 例如,单行 Lambda 表达式 x => x * x 指定名为 x 的参数并返回 x 的平方值。 如下面的示例所示,你可以将此表达式分配给委托类型:

Func
square = x => x * x;Console.WriteLine(square(5));// 输出:// 25

还可以将 lambda 表达式分配给表达式树类型:

System.Linq.Expressions.Expression
> e = x => x * x;Console.WriteLine(e);// 输出:// x => (x * x)

或者,可以将其直接作为方法参数传递:

int[] numbers = { 2, 3, 4, 5 };var squaredNumbers = numbers.Select(x => x * x);Console.WriteLine(string.Join(" ", squaredNumbers));// 输出:// 4 9 16 25

如果使用基于方法的语法在  类中调用  方法(就像在 LINQ to Objects 和 LINQ to XML 中一样),参数是委托类型 。 使用 Lambda 表达式创建该委托最为方便。 如果在  类中调用  方法(就像在 LINQ to SQL 中一样),参数类型是表达式树类型 。 同样,Lambda 表达式只是一种非常简洁的构造该表达式目录树的方式。 尽管事实上通过 Lambda 创建的对象具有不同的类型,但 Lambda 使得 Select 调用看起来类似。

所有适用于的限制也都适用于 lambda 表达式。

表达式 lambda
表达式位于 => 运算符右侧的 lambda 表达式称为“表达式 lambda”。 表达式 lambda 广泛用于的构造。 表达式 lambda 会返回表达式的结果,并采用以下基本形式:
(input-parameters) => expression

仅当 lambda 只有一个输入参数时,括号才是可选的;否则括号是必需的。

使用空括号指定零个输入参数:

Action line = () => Console.WriteLine();

括号内的两个或更多输入参数使用逗号加以分隔:

Func
testForEquality = (x, y) => x == y;

有时,编译器无法推断输入类型。 可以显式指定类型,如下面的示例所示:

Func
isTooLong = (int x, string s) => s.Length > x;

输入参数类型必须全部为显式或全部为隐式;否则,便会生成  编译器错误。

表达式 lambda 的主体可以包含方法调用。 不过,若要创建在 .NET 公共语言运行时的上下文之外(如在 SQL Server 中)计算的表达式树,不得在 lambda 表达式中使用方法调用。在 .NET 公共语言运行时上下文之外,方法将没有任何意义。

语句 lambda
语句 lambda 与表达式 lambda 表达式类似,只是语句括在大括号中:
(input-parameters) => { statement; }
语句 lambda 的主体可以包含任意数量的语句;但是,实际上通常不会多于两个或三个。
Action
greet = name => { string greeting = $"Hello {name}!"; Console.WriteLine(greeting);};greet("World");// 输出:// Hello World!

像匿名方法一样,语句 lambda 也不能用于创建表达式目录树。

异步 lambda
通过使用  和  关键字,你可以轻松创建包含异步处理的 lambda 表达式和语句。例如,下面的 Windows 窗体示例包含一个调用和等待异步方法 ExampleMethodAsync的事件处理程序。
public partial class Form1 : Form{    public Form1()    {        InitializeComponent();        button1.Click += button1_Click;    }    private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)    {        await ExampleMethodAsync();        textBox1.Text += "\r\nControl returned to Click event handler.\n";    }    private async Task ExampleMethodAsync()    {        // 模拟返回异步进程的任务        await Task.Delay(1000);    }}
你可以使用异步 lambda 添加同一事件处理程序。 若要添加此处理程序,请在 lambda 参数列表前添加 async 修饰符,如下面的示例所示:
public partial class Form1 : Form{    public Form1()    {        InitializeComponent();        button1.Click += async (sender, e) =>        {            await ExampleMethodAsync();            textBox1.Text += "\r\nControl returned to Click event handler.\n";        };    }    private async Task ExampleMethodAsync()    {        // 模拟返回异步进程的任务        await Task.Delay(1000);    }}

有关如何创建和使用异步方法的详细信息,请参阅。

lambda 表达式和元组

自 C# 7.0 起,C# 语言提供对的内置支持。 可以提供一个元组作为 Lambda 表达式的参数,同时 Lambda 表达式也可以返回元组。 在某些情况下,C# 编译器使用类型推理来确定元组组件的类型。

Func<(int, int, int), (int, int, int)> doubleThem = ns => (2 * ns.Item1, 2 * ns.Item2, 2 * ns.Item3);var numbers = (2, 3, 4);var doubledNumbers = doubleThem(numbers);Console.WriteLine($"The set {numbers} doubled: {doubledNumbers}");// 输出:// The set (2, 3, 4) doubled: (4, 6, 8)

可通过用括号括住用逗号分隔的组件列表来定义元组。 下面的示例使用包含三个组件的元组,将一系列数字传递给 lambda 表达式,此表达式将每个值翻倍,然后返回包含乘法运算结果的元组(内含三个组件)。

通常,元组字段命名为 Item1Item2 等等。但是,可以使用命名组件定义元组,如以下示例所示。

Func<(int n1, int n2, int n3), (int, int, int)> doubleThem = ns => (2 * ns.n1, 2 * ns.n2, 2 * ns.n3);var numbers = (2, 3, 4);var doubledNumbers = doubleThem(numbers);Console.WriteLine($"The set {numbers} doubled: {doubledNumbers}");

若要详细了解 C# 元组,请参阅 。

含标准查询运算符的 lambda
在其他实现中,LINQ to Objects 有一个输入参数,其类型是泛型委托  系列中的一种。 这些委托使用类型参数来定义输入参数的数量和类型,以及委托的返回类型。Func 委托对于封装用户定义的表达式非常有用,这些表达式将应用于一组源数据中的每个元素。 例如,假设为  委托类型:
public delegate TResult Func
(T arg)

可以将委托实例化为 Func<int, bool> 实例,其中 int 是输入参数,bool 是返回值。 返回值始终在最后一个类型参数中指定。 例如,Func<int, string, bool> 定义包含两个输入参数(int 和 string)且返回类型为 bool的委托。 下面的 Func 委托在调用后返回布尔值,以指明输入参数是否等于 5:

Func
equalsFive = x => x == 5;bool result = equalsFive(4);Console.WriteLine(result); // False

参数类型为  时,也可以提供 Lambda 表达式,例如在 类型内定义的标准查询运算符中提供。 指定  参数时,lambda 编译为表达式树。

下面的示例使用  标准查询运算符:

int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 };int oddNumbers = numbers.Count(n => n % 2 == 1);Console.WriteLine($"There are {oddNumbers} odd numbers in {string.Join(" ", numbers)}");

编译器可以推断输入参数的类型,或者你也可以显式指定该类型。 这个特殊 lambda 表达式将计算那些除以 2 时余数为 1 的整数的数量 (n)。

下面的示例生成一个序列,其中包含 numbers 数组中位于 9 之前的所有元素,因为这是序列中第一个不符合条件的数字:

int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 };var firstNumbersLessThanSix = numbers.TakeWhile(n => n < 6);Console.WriteLine(string.Join(" ", firstNumbersLessThanSix));// 输出:// 5 4 1 3

以下示例通过将输入参数括在括号中来指定多个输入参数。 此方法返回 numbers 数组中的所有元素,直至遇到值小于其在数组中的序号位置的数字为止:

int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 };var firstSmallNumbers = numbers.TakeWhile((n, index) => n >= index);Console.WriteLine(string.Join(" ", firstSmallNumbers));// 输出:// 5 4
Lambda 表达式中的类型推理
编写 lambda 时,通常不必为输入参数指定类型,因为编译器可以根据 lambda 主体、参数类型以及 C# 语言规范中描述的其他因素来推断类型。 对于大多数标准查询运算符,第一个输入是源序列中的元素类型。 如果要查询 IEnumerable<Customer>,则输入变量将被推断为 Customer 对象,这意味着你可以访问其方法和属性:
customers.Where(c => c.City == "London");

lambda 类型推理的一般规则如下:

  • Lambda 包含的参数数量必须与委托类型包含的参数数量相同。

  • Lambda 中的每个输入参数必须都能够隐式转换为其对应的委托参数。

  • Lambda 的返回值(如果有)必须能够隐式转换为委托的返回类型。

请注意,lambda 表达式本身没有类型,因为通用类型系统没有“lambda 表达式”这一固有概念。 不过,有时以一种非正式的方式谈论 lambda 表达式的“类型”会很方便。 在这些情况下,类型是指委托类型或 lambda 表达式所转换到的  类型。

lambda 表达式中的变量范围
在定义 lambda 表达式的方法内或包含 lambda 表达式的类型内,lambda 可以引用范围内的外部变量(请参阅)。 以这种方式捕获的变量将进行存储以备在 lambda 表达式中使用,即使在其他情况下,这些变量将超出范围并进行垃圾回收。 必须明确地分配外部变量,然后才能在 lambda 表达式中使用该变量。 下面的示例演示这些规则:
public static class VariableScopeWithLambdas{    public class VariableCaptureGame    {        internal Action
updateCapturedLocalVariable; internal Func
isEqualToCapturedLocalVariable; public void Run(int input) { int j = 0; updateCapturedLocalVariable = x => { j = x; bool result = j > input; Console.WriteLine($"{j} is greater than {input}: {result}"); }; isEqualToCapturedLocalVariable = x => x == j; Console.WriteLine($"Local variable before lambda invocation: {j}"); updateCapturedLocalVariable(10); Console.WriteLine($"Local variable after lambda invocation: {j}"); } } public static void Main() { var game = new VariableCaptureGame(); int gameInput = 5; game.Run(gameInput); int jTry = 10; bool result = game.isEqualToCapturedLocalVariable(jTry); Console.WriteLine($"Captured local variable is equal to {jTry}: {result}"); int anotherJ = 3; game.updateCapturedLocalVariable(anotherJ); bool equalToAnother = game.isEqualToCapturedLocalVariable(anotherJ); Console.WriteLine($"Another lambda observes a new value of captured variable: {equalToAnother}"); } // 输出: // Local variable before lambda invocation: 0 // 10 is greater than 5: True // Local variable after lambda invocation: 10 // Captured local variable is equal to 10: True // 3 is greater than 5: False // Another lambda observes a new value of captured variable: True}

下列规则适用于 lambda 表达式中的变量范围:

  • 捕获的变量将不会被作为垃圾回收,直至引用变量的委托符合垃圾回收的条件。

  • 在封闭方法中看不到 lambda 表达式内引入的变量。

  • lambda 表达式无法从封闭方法中直接捕获 、 或  参数。

  • lambda 表达式中的  语句不会导致封闭方法返回。

  • 如果相应跳转语句的目标位于 lambda 表达式块之外,lambda 表达式不得包含 、 或  语句。 同样,如果目标在块内部,在 lambda 表达式块外部使用跳转语句也是错误的。

其他技术请参考

 

系列目录    

转载地址:http://mhykz.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章
计算输入的一句英文语句中单词数
查看>>
lvs+keepalive构建高可用集群
查看>>
6 个 Linux 运维典型问题
查看>>
Failed to get D-Bus connection: Operation not permitted解决
查看>>
取消vim打开文件全是黄色方法
查看>>
一个系统部署多个tomcat实例
查看>>
HP服务器设置iLO
查看>>
从头实现一个WPF条形图
查看>>
.NET CORE(C#) WPF 方便的实现用户控件切换(祝大家新年快乐)
查看>>
使用QT实现一个简单的登陆对话框(纯代码实现C++)
查看>>
QT :warning LNK4042: 对象被多次指定;已忽略多余的指定
查看>>
GLFW 源码 下载-编译-使用/GLAD配置
查看>>
针对单个网站的渗透思路
查看>>
Typescript 学习笔记六:接口
查看>>
【ASP.NET】ASP.NET中权限验证使用OnAuthorization实现
查看>>
02、MySQL—数据库基本操作
查看>>
OpenJDK1.8.0 源码解析————HashMap的实现(一)
查看>>
MySQL-时区导致的时间前后端不一致
查看>>
2021-04-05阅读小笔记:局部性原理
查看>>
go语言简单介绍,增强了解
查看>>