[.net 面向对象程序设计进阶] (5) Lamda表达式(一) 创建委托

[.net 面向对象程序设计进阶] (5) Lamda表达式(一)  创建委托

本节导读：

通过学习Lambda表达式，学会创建委托和表达式目录树，深入了解Lambda的特性，让你的代码变的更加清晰、简洁、高效。

读前必备：

本节学习前，需要掌握以下知识：

A.泛型        (请参考[.net 面向对象编程基础]  (18) 泛型）

B.Linq基础 （请参照[.net 面向对象编程基础] (19) LINQ基础）

C.Linq使用  (请参照[.net 面向对象编程基础]  (20) LINQ使用)

D.委托       (请参照[.net 面向对象编程基础]   (21) 委托）

E.事件      （请参照[.net 面向对象编程基础]   (22) 事件）

通过《.net 面向对象编程基础》系列中相关介绍，我们已经初步使用过了Lambda表达式进行Linq查询，这节我们主要深入了解Lambda表达式。

1. 关于Lambda

Lambda 表达式是一种可用于创建委托或表达式目录树类型的匿名函数。

以上是微软对Lambda表达式的定义。从这个定义中，我们可以看出，Lambda的存在，主要做两件事：

A.创建委托(Delegate)

B.创建表达式树(Expression Tree)

此外，Lambda表达式的本质就是匿名方法（或叫匿名函数）。

后面面我们分别从这两个方法入手，进一步学习Lambda带我给我们的便利。

2. Lambda表达式

Lambda表达式的构成如下：

零个参数: ()=>expr

一个参数：(param)=>expr 或 param=>expr

多个参数：（param-list）=>expr

所有Lambda表达式都使用Lambda运算符=>，该运算符读作"goes to"

当参数只有一个时，右边的括号可以省略。

下面是写法举例：

//零个参数
() => MethodName()
//一个参数
(x) => x+x
X=>x+x
//两个及以上参数
(m,n) => m.Length>n
//显式类型参数
(int x,string y)=>y.Length>x

上面的示例中，其中显式类型参数，是当编译器无法推断其参数类型时，可以显式的定义参数类型。

 3. Lambda语句

Lambda语句和Lambda表达式类似，只是右边部分写在{}中

Lambda语句构成如下：

(input parameters) => {statement;}

示例：

delegate void TestDelegate(string s);
…
TestDelegate myDel = n => { string s = n + " " + "World"; Console.WriteLine(s); };
myDel("Hello");

4.异步Lambda（async和await）

我们通过在《.net 面向对象编程基础》中学习，了解了事件本身也是一种特殊的委托，那么Lambda可用于创建委托也就是说同样可以来创建事件。

下面看示例：

首先看一个普通按钮点击事件的实现及Lambda语句写法

下面是普通写法:

 this.myButton.Click += new System.EventHandler(this.myButton_Click);

//事件通常委托写法
private void myButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
    MessageBox.Show("您好，我是按钮点击事件！");
}

下面是Lambda写法：

//事件Lambda语句写法
myButton.Click += (sender, e) => { MessageBox.Show("您好，我是按钮点击事件！这是Lambda语句写法"); };

上面两种写法，我们在前面的章节中已经有很多例子了。

下面我们看一下异步的事件：

//异步事件普通写法
private async void asyncButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
    await MyMethodAsync();
    MessageBox.Show("您好，我是按钮点击事件！异步的哟！");

}
async Task MyMethodAsync()
{
    await Task.Delay();
}

我们用Lambda来改写上面的异步事件：

//异步事件Lambda写法
asyncButton.Click += async (sender, e) => { await MyMethodAsync();  MessageBox.Show("您好，我是按钮点击事件！异步的哟！这是Lambda语句写法"); };
async Task MyMethodAsync()
{
    await Task.Delay();
}

上面的异步事件，就是在事件委托阶段使用async来表示这是一个异步的，在事件处理中阶段使用await关键词来指定一个异步方法。

Lambda语句写法同样是针对异步事件的简洁写法，具有相同的效力。

5. 标准查询运算的Lambda表达式

5.1泛型委托 使用Lambda

我们在[.net 面向对象编程基础]   (21) 委托一节中说到了三种常用的泛型委托

Action(无返回值泛型委托)

Func（有返回值泛型委托）

predicate（返回值为bool型的泛型委托）

这节不再重复说明泛型委托，不熟悉泛型委托的小伙伴，请参考，我们只举例说明泛型委托和它的Lambda写法

//Action 无返回值类型的 泛型委托
//匿名方法声明及调用
Action<int, int> act = delegate (int a, int b) {
    Console.WriteLine(a + "+" + b + "=" + (a + b));
};
act(, );
//表达式声明及调用
Action<int, int> actLambda = (a, b) => { Console.WriteLine(a + "+" + b + "=" + (a + b)); };
actLambda(, );

//Func 带返回值的 泛型委托
//匿名方法声明及调用
Func<int, int, string> acc = delegate (int a, int b) {
    return (a + "+" + b + "=" + (a + b));
};
Console.WriteLine(acc(, ));
//表达式声明及调用
Func<int, int, string> ac = (a, b) => { return (a + "+" + b + "=" + (a + b)); };
Console.WriteLine(ac(, ));

5.2 Linq中使用Lambda

关于在Linq中使用Lambda表达式，我们在[.net 面向对象编程基础]  (20) LINQ使用有详细说明了，不熟悉的小伙伴请参考，下面我们举例说明几种常用的Lambda查询写法。

5.2.1 Count 求数量

//查询下列数中的奇数 - Lambda写法
int[] numbers = { , , , , , , , , ,  };
int oddNumbers = numbers.Count(n => n %  == );
Console.WriteLine("奇数有："+oddNumbers.ToString()+ "个,Lambda写法");
//查询下列数中的奇数 -Linq查询写法
var oddNumbersFunc = (from num in numbers
                        where num %  ==
                        select num
                    ).Count();

Console.WriteLine("奇数有：" + oddNumbersFunc.ToString() + "个,Linq查询写法");

运行结果如下：

5.2.2  TakeWhile 满足条件就返回集合

//TakeWhile只要满足指定的条件就返回，在检检到number中的6时，就返回，其中8 和9 不满足条件，则返回 5 4 1 3
int[] numbers = { , , , , , , , , ,  };
var firstNumbersLessThan6 = numbers.TakeWhile(n => n < );
Console.WriteLine("满足条件就返回的数有：" + firstNumbersLessThan6.Count().ToString() + "个,Lambda写法");
//第二个参数index表示n的索引位置
string NewNumber = String.Empty;
numbers.TakeWhile((n, index) => n >= index).ToList().ForEach(m=> NewNumber+=m +" ");
Console.WriteLine("满足条件就返回的数有：" + NewNumber + ",Lambda写法");

运行结果如下：

6. Lambda的类型推理

在编写 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、参数的委托类型以及 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。 因此，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：

//Lambda的类型推理
List<MyClass> list = new List<MyClass>() {
    new MyClass(){  at1 = "aaa", at2 = , at3 = DateTime.Now},
    new MyClass{ at1 = "bbb", at2 = , at3 = DateTime.Parse("2015-06-07") },
    new MyClass{ at1 = "aaa", at2 = , at3 = DateTime.Parse("2010-11-12")  }
};
Console.WriteLine("at1为aaa的元素有：" + list.Where(m => m.at1 == "aaa").Count() + "个,Lambda写法"); 

class MyClass {
    public  string at1 { get; set; }
    public int at2 { get; set; }
    public DateTime at3 { get; set; }
}

运行结果如下：

Lambda 的一般规则如下：

A. Lambda 包含的参数数量必须与委托类型包含的参数数量相同。

B. 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。

C. 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，因为常规类型系统没有“Lambda 表达式”这一内部概念。但是，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 Expression 类型。

7. Lambda表达式的变量范围

我们在[.net 面向对象编程基础]  (19) LINQ基础 一节中说到匿名方法时提到匿名方法可以引用满园内的外部变量，前面示例中也有提及。

下面我们看一个示例:

class Program
{
    static int num = ;
    static void Main(string[] args)
    {
        int num2 = ;

        //Lambda表达式的变量范围
        //相对以下表达式内部，一个类的字段num和一个变量num2,下面测试在表达式内部调用
        int[] numbers2 = { , , , , , , , , ,  };
        //我们对大于num小于num2的数求和
        int sum = numbers2.Where(m => m > num && m < num2).Sum();
        Console.WriteLine("大于num小于num2的和为：" + sum);
        Console.ReadKey();
    }
}

下列规则适用于 lambda 表达式中的变量范围：

A.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。

B.在外部方法中看不到 lambda 表达式内引入的变量。

C.Lambda 表达式无法从封闭方法中直接捕获 ref 或 out 参数。

D.Lambda 表达式中的返回语句不会导致封闭方法返回。

E.如果跳转语句的目标在块外部，则 lambda 表达式不能包含位于 lambda 函数内部的 goto 语句、break 语句或 continue 语句。 同样，如果目标在块内部，则在 lambda 函数块外部使用跳转语句也是错误的。

8.要点：

本节主要说明了：

Lambda表达式在创建委托中的应用；

Lambda表达式在Linq查询中的应用；

Lambda 语句在异步事件中的应用；

Lambda 的两个特性：类型推理和外部变量引用

下一节，我们主要说明Lambda的另一个特点，就是创建表达式目录树(Expression Tree)。

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