LINQ - Lambda表达式
术语“Lambda 表达式”来源于“lambda 演算”,后者是一种用于定义函数的数学记法。作为 LINQ 等式可执行部分的 Lambda 表达式,以运行时的方式转换逻辑,以便可以方便地传递给数据源。但是,Lambda 表达式的应用并不仅限于 LINQ。
这些表达式由以下语法表示:
(Input parameters) ⇒ Expression or statement block
这是一个 Lambda 表达式的示例:
y ⇒ y * y
上述表达式指定了一个名为 y 的参数,并且 y 的值被平方。但是,无法以这种形式执行 Lambda 表达式。下面显示了 C# 中 Lambda 表达式的示例。
C#
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace lambdaexample { class Program { delegate int del(int i); static void Main(string[] args) { del myDelegate = y ⇒ y * y; int j = myDelegate(5); Console.WriteLine(j); Console.ReadLine(); } } }
VB
Module Module1 Private Delegate Function del(ByVal i As Integer) As Integer Sub Main(ByVal args As String()) Dim myDelegate As del = Function(y) y * y Dim j As Integer = myDelegate(5) Console.WriteLine(j) Console.ReadLine() End Sub End Module
当编译并执行上述 C# 或 VB 代码时,将产生以下结果:
25
表达式 Lambda
由于上述 Lambda 表达式语法中的表达式位于右侧,因此它们也称为表达式 Lambda。
异步 Lambda
通过使用 async 关键字加入异步处理创建的 Lambda 表达式称为异步 Lambda。下面是一个异步 Lambda 的示例。
Func<Task<string>> getWordAsync = async()⇒ “hello”;
标准查询操作符中的 Lambda
查询操作符中的 Lambda 表达式由同一操作符按需计算,并持续作用于输入序列中的每个元素,而不是整个序列。Lambda 表达式允许开发人员将自己的逻辑输入到标准查询操作符中。在下面的示例中,开发人员使用了“Where”操作符,利用 Lambda 表达式从给定列表中提取奇数值。
C#
//Get the average of the odd Fibonacci numbers in the series... using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace lambdaexample { class Program { static void Main(string[] args) { int[] fibNum = { 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34 }; double averageValue = fibNum.Where(num ⇒ num % 2 == 1).Average(); Console.WriteLine(averageValue); Console.ReadLine(); } } }
VB
Module Module1 Sub Main() Dim fibNum As Integer() = {1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34} Dim averageValue As Double = fibNum.Where(Function(num) num Mod 2 = 1).Average() Console.WriteLine(averageValue) Console.ReadLine() End Sub End Module
当编译并执行上述代码时,将产生以下结果:
7.33333333333333
Lambda 中的类型推断
在 C# 中,类型推断方便地用于各种情况下,而且无需显式指定类型。但是,对于 Lambda 表达式,类型推断仅在每个类型都已指定的情况下才有效,因为必须满足编译器的要求。让我们考虑以下示例。
delegate int Transformer (int i);
在这里,编译器使用类型推断来推断 x 是一个整数,这是通过检查 Transformer 的参数类型来完成的。
Lambda 表达式中的变量作用域
在 Lambda 表达式中使用变量作用域时,有一些规则,例如,在 Lambda 表达式中初始化的变量不能在外部方法中可见。还有一个规则是,除非引用它的委托有资格进行垃圾回收,否则捕获的变量不会被垃圾回收。此外,还有一条规则禁止 Lambda 表达式中的 return 语句导致封闭方法返回。
以下是一个演示 Lambda 表达式中变量作用域的示例。
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace lambdaexample { class Program { 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: // The delegate has not been invoked yet. Console.WriteLine("j = {0}", j); // Invoke the delegate. bool boolResult = del(); 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); Console.WriteLine(result); Console.ReadKey(); } } } }
当编译并执行上述代码时,将产生以下结果:
j = 0 j = 10. b = True True
表达式树
Lambda 表达式广泛用于表达式树的构建。表达式树将代码转换为类似于树的数据结构,其中每个节点本身都是一个表达式,例如方法调用或二元运算符,例如 x<y。以下是使用 Lambda 表达式构建表达式树的示例。
语句 Lambda
还存在语句 Lambda,它包含两到三个语句,但不用于构建表达式树。语句 Lambda 必须编写 return 语句。
语句 Lambda 的语法
(params)⇒ {statements}
语句 Lambda 的示例
using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Linq.Expressions; namespace lambdaexample { class Program { static void Main(string[] args) { int[] source = new[] { 3, 8, 4, 6, 1, 7, 9, 2, 4, 8 }; foreach (int i in source.Where(x ⇒ { if (x <= 3) return true; else if (x >= 7) return true; return false; } )) Console.WriteLine(i); Console.ReadLine(); } } }
当编译并执行上述代码时,将产生以下结果:
3 8 1 7 9 2 8
Lambda 用作基于方法的 LINQ 查询中的参数,并且不允许像匿名方法一样位于运算符(如is或as)的左侧。尽管 Lambda 表达式与匿名方法非常相似,但它们并不局限于仅用作委托。
使用 Lambda 表达式时需要注意的几点
Lambda 表达式可以返回值,并且可以具有参数。
可以使用多种方法定义 Lambda 表达式的参数。
如果 Lambda 表达式中只有一个语句,则不需要花括号;如果有多个语句,则必须编写花括号和返回值。
使用 Lambda 表达式,可以通过称为闭包的功能访问 Lambda 表达式块外部的变量。应谨慎使用闭包以避免任何问题。
不可能在任何 Lambda 表达式内执行任何不安全代码。
Lambda 表达式不能用于运算符的左侧。