C# 基础知识系列- 6 Lambda表达式和Linq简单介绍

前言

C#的lambda和Linq可以说是一大亮点，C#的Lambda无处不在，Linq在数据查询上也有着举足轻重的地位。

那么什么是Linq呢，Linq是 Language Intergrated Query（语言集成查询）的缩写，可以对本地对象集合或者远程数据源进行结构化的查询操作。

那什么又是Lambda呢？嗯，简单来讲就是匿名函数，我们不声明方法名，只写一个方法体，这个方法体就是lambda表达式

lambda表达式

如何写一个lambda表达式

首先，在写lambda表达式之前，需要先了解 两个特殊的类型：Func和Action。

这是两个委托，这里先不急着了解什么是委托，可以把它们当做一种名称规范就行，它们都可以表示一个方法。不同的是其中Func表示一个有返回值的方法，Action表示一个没有返回值的方法。C#对这两个的定义如下：

public delegate TResult Func<out TResult>();//注意这里的out 表示这个泛型是返回值的类型泛型
public delegate void Action();

其中Func和Action各有16个变种：

// 注意 in 关键字，表示泛型是参数的类型约束
public delegate TResult Func<in T,out TResult>(T arg);
public delegate TResult Func<in T1,in T2,out TResult>(T1 arg1, T2 arg2);
……
public delegate TResult Func<in T1,in T2,in T3,in T4,in T5,in T6,in T7,in T8,in T9,in T10,in T11,in T12,in T13,in T14,in T15,in T16,out TResult>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4, T5 arg5, T6 arg6, T7 arg7, T8 arg8, T9 arg9, T10 arg10, T11 arg11, T12 arg12, T13 arg13, T14 arg14, T15 arg15, T16 arg16);
//
//

public delegate void Action<in T>(T obj);
public delegate void Action<in T1,in T2>(T1 arg1, T2 arg2);
……
public delegate void Action<in T1,in T2,in T3,in T4,in T5,in T6,in T7,in T8,in T9,in T10,in T11,in T12,in T13,in T14,in T15,in T16>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4, T5 arg5, T6 arg6, T7 arg7, T8 arg8, T9 arg9, T10 arg10, T11 arg11, T12 arg12, T13 arg13, T14 arg14, T15 arg15, T16 arg16);

依次表示一个参数、两个参数、……十六个参数 的方法。当然，你还可以写更多的参数，但是如果一个方法的参数超过10个，为什么不用类封装起来呢？即使不封装，一个方法十几个参数，你确定不会被你的领导嫌弃吗。

言归正传，介绍完了Func和Action的定义，那么如果使用呢？

public void Demo1()
{
    // 一个没有返回值，也没有参数的方法
}

Action act1 = Demo;// 直接给一个方法名

public void Demo2(string name)
{
    //有一个参数，但没有返回值的方法
}

Action<string> act2 = Demo2;

public String Demo3()
{
    // 有返回值，但没有参数的方法
}
Func<string> func1 = Demo3;

public int Demo4(double data)
{
    // 返回值是int，有一个参数是double的方法
}

Func<double,int> func2 = Demo4;

以上是通过方法名获取Func和Action的方法，下面介绍一下通过Lambda表达式的方式创建Func和Action：

Action act1 = ()=> // lambda 的标志性 声明方式 =>
{
	// 这是一个没有返回值，也没有参数的 lambda表达式
};
Action<int> act2 = (age) =>
{
    // 这是一个 参数为int ，没有返回值的 lambda表达式
};
//=========================================
Func<string> func1 = () => ""; // 这是一个返回了空字符串的lambda表达式，注意这种写法
Func<string> func2 = () =>
{
    return ""; //与上一个等价
}

Func<int,string> func3 = (age) =>
{
    return "我的年纪是："+age;// 一个参数是int，返回类型是string的lambda表达式
}

在lambda表达式中，当使用的是有返回值的方法体时，如果方法体是个简单的计算式或者说可以在一行内写完（或被编译器认为是一行）的话，可以省略 {、} 和return，直接用 => 标记。

比如说以下内容：

Func<int,int,int> cal_area = (width, height) => width * height;// 计算面积

使用Lambda 表达式

现在我们手里有一大堆的Action和Func，我们该怎么用呢？

有以下两种常见的用法：

1. 把它当做方法来用：

   // 上接上文代码
   act1();// 执行 act1 代表的方法或lambda表达式
   act2(10); //执行act2 的lambda表达式
   
   string str1 = func1();
   string str2 = func3(10);
   int area = cal_area(29,39);
   

2. 调用Invoke方法：

   act1.Invoke();
   act2.Invoke(10);
   
   area = cal_area.Invoke(33,63);
   

   看过反射篇的应该对Invoke有一定印象，这个与MethodInfo里的Invoke类似，但是比其更加简单。

Linq 是什么

正如前言所述，Linq是一种对集合、数据源的集成式查询方式，它是对IEnumerable<T>的扩展方法集，所以想要使用Linq的话，需要引用两个命名空间 System.Linq和System.Linq.Expressions。

Linq有两种使用方式，一种是通过方法链的方式调用，一种是类似SQL语句的方式进行数据查询。方法链是基础，类SQL方式是语法糖。下面简单介绍一下两种方式的使用，不过首先先假设我们有一个数据很多的集合：

IEnumerable<int> scores = new List<int>();//假设存放了某班50个人的语文成绩

使用方法链查询

1. 获取分数大于60的所有分数：

   IEnumerable<int> result1 = scores.Where(t => t > 60);
   

2. 获取分数大于等于60的数量：

   int count = scores.Count(t => t >= 60);
   

3. 统计分数总和

   int sum = scores.Sum();
   

4. 获取所有分数个位上的数字：

   IEnumerable<int> result2 = scores.Select(t => t % 10);
   

使用类SQL形式查询

查询所有大于等于60的分数:

IEnumerable<int> result3 = from score in scores
                where score >= 60
                select score;

简单介绍一下，类SQL形式有一个统一的格式写法，关键字from、in、select缺一不可：

from 临时变量名 in 数据源

select 结果类型

where 是条件过滤，如果查询全部，可以忽略。

这种方式之所以被我称为是类SQL形式，是因为它的写法和SQL及其相似，熟悉SQL的可以很快上手。

为什么说方法链是基础呢？

因为SQL形式的查询里每一个关键字背后都有一个方法作为支撑，除了from 和in。

select 对应的Select 方法，where对应的Where方法。

需要特别注意的一点：

Linq查询是一种延迟查询，也就是说当返回类型是一个IEnumerable 的时候不会立即返回结果，必须调用ToList才能获取到实际查询结果。另外需要注意的是，ToList返回的是一个不可变List集合，这一点在集合篇中做过介绍了。

未完待续

C#里的Linq内容如此丰富，以至于一时间无法详细说明，后续还会有两到三篇关于Linq的内容，今天就先到这里了，感谢您的阅读。

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