介绍
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 ,但是比匿名函数更简洁。
通过使用 lambda 表达式,可以写入可作为参数传递或作为函数调用值返回的本地函数。 Lambda 表达式对于编写 LINQ 查询表达式特别有用。
Lambda表达式本身可划分为两种类型:语句Lambda和表达式Lambda。
若要创建 Lambda 表达式,需要在 Lambda 运算符 => (goes to)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。
格式
(input parameters) => expression
或者
(input parameters) => {statement;}
左边参数列表可以有多个参数,一个参数,或者无参数;参数类型可以隐式或者显式,参数类型可以忽略,因为可以根据使用的上下文进行推断而得到。
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。
例如:
(x, y) => x * y //多参数,隐式类型=> 表达式
x => x * 10 //单参数,隐式类型=>表达式
x => { return x * 10; } //单参数,隐式类型=>语句块
(int x) => x * 10 //单参数,显式类型=>表达式
(int x) => { return x * 10; } //单参数,显式类型=>语句块
() => Console.WriteLine() //无参数
例如,lambda 表达式 x => x * x
指定名为 x
的参数并返回 x
的平方值。
Lambda表达式与委托类型
如下面的示例所示,你可以将此表达式分配给委托类型:
delegate int del(int i);
static void Main(string[] args)
{
del myDelegate = x => x * x;
int j = myDelegate(5); //j = 25
}
=>
运算符具有与赋值运算符 (=
) 相同的优先级并且是右结合运算
使用 Lambda 表达式创建该委托最为方便。
Lambda表达式可以被转成委托类型,但必须满足以下几点:
1.两者参数个数相同
2.参数类型相同,注意隐式类型要参与类型辨析
3.委托的返回类型要与Lambda的相同,不论是表达式还是语句块
Lambda与匿名函数的对比:
public delegate int DelegateTest(int n1, int n2);
static void Main(string[] args)
{
//委托:方法作为参数传递
var r1 = Result(3, 4, Sum);
//使用匿名方法传递委托
var r4 = Result(3,4,delegate(int x,int y){return x+y;});
//语句lambda传递委托
var r2 = Result(3, 4, (a, b) => { return a - b; });
//lambda传递委托
var r3 = Result(3, 4, (a, b) => a * b);
Console.ReadLine();
}
public static int Result(int a, int b, DelegateTest @delegate)
{
return @delegate(a, b);
}
public static int Sum(int a, int b)
{
return a + b;
}
Func和Lambda
更加简化了代码量,此时就不用像上面一样就行声明委托直接可以用
public static void LambdaFunc()
{
Func<string, string, string> getFunc = (p1, p2) =>
{
return p1 + " " + p2;
};
Console.WriteLine(getFunc("我是第一个参数","我是第二个参数"));
}
Linq和Lambda
//获取所有的用户ID
List<string> gidList = Users.Select(p => p.Gid).ToList();
//获取所有大于6的集合
aaList = retList.Where(p => p > 6).ToList();
异步 lambda
通过使用 async 和 await 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 += async (sender, e) =>
{
await ExampleMethodAsync();
textBox1.Text += "\r\nControl returned to Click event handler.\n";
};
}
private async Task ExampleMethodAsync()
{
// The following line simulates a task-returning asynchronous process.
await Task.Delay(1000);
}
}
Lambda表达式的内部机制
Lambda表达式并非CLR内部的固有构造,它们的实现是由C#编译器在编译时生成的。Lambda表达式为“以内嵌方式声明委托”模式提供一个对应的C#与语言构造。所以,当我们编写lambda时,编译器实际上会生成一系列代码,就以上面的代码为例,通过反编译工具查看生成的等价代码:
Main方法中使用lambda表达式传递委托,编译后生成的是匿名函数。这也证明了上面说的lambda其实就是简化了的匿名函数。
再来看看上面的匿名方法 delegate(int x,int y){return x+y;}和lambad表达式(a, b) => { return a - b; }、(a, b) => a * b),编译后实际生成了3个静态方法 <Main>b_0,<Main>b_1和<Main>b_2,也就是说,在调用的时候还是由这3个静态方法去分别实例化成委托,并作为参数传递的,又回到了最初对委托的了解:委托实现把方法作为参数传入到另一个方法。
表达式树
表达式树是一种允许将lambda表达式表示为树状数据结构而不是可执行逻辑的代码。
表达式树的创建:
1.通过Lambda表达式创建表达式树
下面的代码演示将lambda表达式表示为可执行代码和表达式树:
Func<int, int> res = x => x + 1; //Code
Expression<Func<int, int>> exp = x => x + 1; //Data
进行上面的赋值之后,委托res引用返回x+1的方法,表达式树exp引用描述表达式x=>x+1的数据结构,这是两者的明显区别。
2.通过API创建表达式树
要使用API创建表达式树,需要使用Expression类。该类提供创建特定类型的表达式树节点的静态方法,例如:ParameterExpression(表示一个变量或参数)或MethodCallExpression(表示一个方法调用)。下面演示使用API创建一个表达式树:
static void Main(string[] args)
{//创建表达式树:Expression<Func<int, int>> exp = x => x + 1;
ParameterExpression param = Expression.Parameter(typeof(int),"x");
ConstantExpression value = Expression.Constant(1, typeof(int));
BinaryExpression body = Expression.Add(param, value);
Expression<Func<int, int>> lambdatree = Expression.Lambda<Func<int, int>>(body, param);
Console.WriteLine("参数param:{0}", param);
Console.WriteLine("描述body:{0}", body);
Console.WriteLine("表达式树:{0}", lambdatree);
//解析表达式树:
//取得表达式树的参数
ParameterExpression dparam = lambdatree.Parameters[0] as ParameterExpression;
//取得表达式树描述
BinaryExpression dbody = lambdatree.Body as BinaryExpression;
//取得节点
ParameterExpression left = dbody.Left as ParameterExpression;
ConstantExpression right = body.Right as ConstantExpression;
Console.WriteLine("解析出的表达式:{0}=>{1} {2} {3}", param.Name, left.Name, body.NodeType, right.Value);
Console.ReadLine();
}
运行结果:
关于表达式树:表达式树这一概念的引入,使得程序可以将一个lambda表达式编译成数据来表示,而不是编译成一个表示为委托的具体实现(静态方法)。利用这一特性,Linq to Sql和Linq to Xml等库能解释表达式树,并在CIL之外的上下文中使用。