Lambda表達式 之 C#

Lambda表達式

"Lambda表達式"是一個匿名函數，是一種高效的類似于函數式程式設計的表達式，Lambda簡化了開發中需要編寫的代碼量。它可以包含表達式和語句，并且可用于建立委托或表達式目錄樹類型，支援帶有可綁定到委托或表達式樹的輸入參數的内聯表達式。所有Lambda表達式都使用Lambda運算符=>，該運算符讀作"goes to"。Lambda運算符的左邊是輸入參數(如果有)，右邊是表達式或語句塊。Lambda表達式x => x * x讀作"x goes to x times x"。可以将此表達式配置設定給委托類型，如下所示：

delegate int del(int i);  
del myDelegate = x => x * x;  
int j = myDelegate(5); //j = 25

Lambda表達式Lambda表達式是由.NET 2.0演化而來的，也是LINQ的基礎，熟練地掌握Lambda表達式能夠快速地上手LINQ應用開發。

Lambda表達式在一定程度上就是匿名方法的另一種表現形式。為了友善對Lambda表達式的解釋，首先需要建立一個People類，示例代碼如下。

public class People  
{  
    public int age { get; set; }                //設定屬性  
    public string name { get; set; }            //設定屬性  
    public People(int age,string name)      //設定屬性(構造函數構造)  
    {  
        this.age = age;                 //初始化屬性值age  
        this.name = name;               //初始化屬性值name  
    }  
}

上述代碼定義了一個People類，并包含一個預設的構造函數能夠為People對象進行年齡和名字的初始化。在應用程式設計中，很多情況下需要建立對象的集合，建立對象的集合有利于對對象進行搜尋操作和排序等操作，以便在集合中篩選相應的對象。使用List進行泛型程式設計，可以建立一個對象的集合，示例代碼如下。

List<People> people = new List<People>();   //建立泛型對象  
People p1 = new People(21,"guojing");       //建立一個對象  
People p2 = new People(21, "wujunmin");     //建立一個對象  
People p3 = new People(20, "muqing");       //建立一個對象  
People p4 = new People(23, "lupan");        //建立一個對象  
people.Add(p1);                     //添加一個對象  
people.Add(p2);                     //添加一個對象  
people.Add(p3);                     //添加一個對象  
people.Add(p4);                     //添加一個對象

上述代碼建立了4個對象，這4個對象分别初始化了年齡和名字，并添加到List清單中。當應用程式需要對清單中的對象進行篩選時，例如需要篩選年齡大于20歲的人，就需要從清單中篩選，示例代碼如下。

//匿名方法  
IEnumerable<People> results = people.Where
(delegate(People p) { return p.age > 20; });

上述代碼通過使用IEnumerable接口建立了一個result集合，并且該集合中填充的是年齡大于20的People對象。細心的讀者能夠發現在這裡使用了一個匿名方法進行篩選，因為該方法沒有名稱，通過使用People類對象的age字段進行篩選。

雖然上述代碼中執行了篩選操作，但是，使用匿名方法往往不太容易了解和閱讀，而Lambda表達式則更加容易了解和閱讀，示例代碼如下。

IEnumerable<People> results = people.Where(People => People.age > 20);

上述代碼同樣傳回了一個People對象的集合給變量results，但是，其編寫的方法更加容易閱讀，從這裡可以看出Lambda表達式在編寫的格式上和匿名方法非常相似。其實，當編譯器開始編譯并運作時，Lambda表達式最終也表現為匿名方法。

使用匿名方法并不是建立了沒有名稱的方法，實際上編譯器會建立一個方法，這個方法對于開發人員來說是不可見的，該方法會将People類的對象中符合p.age>20的對象傳回并填充到集合中。相同地，使用Lambda表達式，當編譯器編譯時，Lambda表達式同樣會被編譯成一個匿名方法進行相應的操作，但是與匿名方法相比，Lambda表達式更容易閱讀，Lambda表達式的格式如下。

(參數清單)=>表達式或語句塊
上述代碼中，參數清單就是People類，表達式或語句塊就是People.age>20，使用Lambda表達式能夠讓人很容易地了解該語句究竟是如何執行的，雖然匿名方法提供了同樣的功能，卻不容易被了解。相比之下，People => People.age > 20卻能夠很好地了解為"傳回一個年紀大于20的人"。其實，Lambda表達式并沒有什麼高深的技術，Lambda表達式可以看作是匿名方法的另一種表現形式。Lambda表達式經過反編譯後，與匿名方法并沒有什麼差別。

比較Lambda表達式和匿名方法，在匿名方法中，"("、")"内是方法的參數的集合，這就對應了Lambda表達式中的"(參數清單)"，而匿名方法中"{"、"}"内是方法的語句塊，這對應了Lambda表達式中"=>"符号右邊的表達式或語句塊項。Lambda表達式也包含一些基本的格式，這些基本格式如下。

Lambda表達式可以有多個參數、一個參數，或者沒有參數。其參數類型可以隐式或者顯式。示例代碼如下：
1. ```
(x, y) => x * y         //多參數，隐式類型=> 表達式  
x => x * 5              //單參數， 隐式類型=>表達式  
x => { return x * 5; }      //單參數，隐式類型=>語句塊  
(int x) => x * 5            //單參數，顯式類型=>表達式  
(int x) => { return x * 5; }      //單參數，顯式類型=>語句塊  
() => Console.WriteLine()   //無參數       
```
上述格式都是Lambda表達式的合法格式，在編寫Lambda表達式時，可以忽略參數的類型，因為編譯器能夠根據上下文直接推斷參數的類型，示例代碼如下。
1. (x, y) => x + y //多參數，隐式類型=> 表達式
Lambda表達式的主體可以是表達式也可以是語句塊，這樣就節約了代碼的編寫。

【例2-5】傳統方法，匿名方法和Lamdba表達式對比。

(1) 建立控制台應用程式LamdbaPrictice。

(2) 在程式中添加3個函數，這3個函數分别使用傳統的委托調用、使用匿名方法和Lamdba表達式方法完成同一功能，對比有什麼不同。代碼如下：

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Linq;  
using System.Text;  
namespace LambdaDemo  
{  
    class Program  
    {  
        static void Main(string[] args)  
        {  
            Console.WriteLine("傳統的委托代碼示例：");  
            FindListDelegate();  
            Console.Write("\n");  
            Console.WriteLine("使用匿名方法的示例：");  
            FindListAnonymousMethod();  
            Console.Write("\n");  
            Console.WriteLine("使用Lambda的示例：");  
            FindListLambdaExpression();  
 
        }  
        //傳統的調用委托的示例  
        static void FindListDelegate()  
        {  
            //先建立一個泛型的List類  
            List<string> list = new List<string>();  
         list.AddRange(new string[] { "ASP.NET課程","J2EE課程", "PHP課程", "資料結構課程" });  
            Predicate<string> findPredicate = new Predicate<string>(IsBookCategory);  
            List<string> bookCategory = list.FindAll(findPredicate);  
            foreach (string str in bookCategory)  
            {  
                Console.WriteLine("{0}\t", str);  
            }  
        }  
        //謂詞方法，這個方法将被傳遞給FindAll方法進行書書籍分類的判斷  
        static bool IsBookCategory(string str)  
        {  
            return str.EndsWith("課程") ? true : false;  
        }  
        //使用匿名方法來進行搜尋過程  
        static void FindListAnonymousMethod()  
        {  
            //先建立一個泛型的List類  
            List<string> list = new List<string>();  
         list.AddRange(new string[] { "ASP.NET課程", "J2EE課程", "PHP課程", "資料結構課程" });  
            //在這裡，使用匿名方法直接為委托建立一個代碼塊，而不用去建立單獨的方法  
            List<string> bookCategory = list.FindAll  
                (delegate(string str)  
                {  
                    return str.EndsWith("課程") ? true : false;  
                }  
                );  
            foreach (string str in bookCategory)  
            {  
                Console.WriteLine("{0}\t", str);  
            }  
        }  
        //使用Lambda來實作搜尋過程  
        static void FindListLambdaExpression()  
        {  
            //先建立一個泛型的List類  
            List<string> list = new List<string>();  
         list.AddRange(new string[] { "ASP.NET課程", "J2EE課程", "PHP課程", "資料結構課程" });  
            //在這裡，使用了Lambda來建立一個委托方法  
            List<string> bookCategory = list.FindAll((string str) => str.EndsWith("課程"));  
            foreach (string str in bookCategory)  
            {  
                Console.WriteLine("{0}\t", str);  
            }  
        }  
 
    }  
}

程式的運作結果如圖2-7所示。

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圖2-7 運作結果

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