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Lambda 表达式广泛用于:

  • Task.Run(Action)。

  • LINQ 查询表达式。

  • 表达式树。

Func<T,TResult> 委托。

如下面的示例所示,你可以将此表达式分配给委托类型:

Func<int, int> 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<Func<int, int>> 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

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。

匿名方法的限制也都适用于 lambda 表达式。

表达式 lambda
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<int, int, bool> testForEquality = (x, y) => x == y;

可以显式指定类型,如下面的示例所示:

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

CS0748 编译器错误。

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<string> 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
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);
    }
}
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,请参阅使用 Async 和 Await 的异步编程

lambda 表达式和元组

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)

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}");

C# 元组类型。

含标准查询运算符的 lambda
Func<T,TResult> 委托类型:
public delegate TResult Func<in T, out TResult>(T arg)

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

Expression<TDelegate> 参数时,lambda 编译为表达式树。

Count 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)}");

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

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
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。

Expression 类型。

lambda 表达式中的变量范围
下面的示例演示这些规则:
public static class VariableScopeWithLambdas
{
    public class VariableCaptureGame
    {
        internal Action<int> updateCapturedLocalVariable;
        internal Func<int, bool> 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。

  • out 参数。

  • return 语句不会导致封闭方法返回。

  • 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

 

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