LINQ - Lambda 表达式

"Lambda 表达式"一词源自"lambda"演算，后者是用于定义函数的数学符号。作为 LINQ 方程的可执行部分，Lambda 表达式在运行时以某种方式转换逻辑，以便可以方便地传递到数据源。但是，lambda 表达式不仅限于在 LINQ 中应用。

这些表达式通过以下语法 − 表示

(Input parameters) ⇒ Expression or statement block

以下是 lambda 表达式的示例 −

y ⇒ y * y

上述表达式指定了一个名为 y 的参数，并且 y 的值是平方的。但是，无法以这种形式执行 lambda 表达式。下面是 C# 中 lambda 表达式的示例。

C#

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace lambdaexample {
   class Program {

      delegate int del(int i);
      static void Main(string[] args) {

         del myDelegate = y ⇒ y * y;
         int j = myDelegate(5);
         Console.WriteLine(j);
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

VB

Module Module1
   Private Delegate Function del(ByVal i As Integer) As Integer
   
   Sub Main(ByVal args As String())
   
      Dim myDelegate As del = Function(y) y * y
      Dim j As Integer = myDelegate(5)
      Console.WriteLine(j)
      Console.ReadLine()
	  
   End Sub
   
End Module

当编译并执行上述 C# 或 VB 代码时，会产生以下结果 −

25

表达式 Lambda

由于上文中 lambda 表达式语法中的表达式位于右侧，因此也称为表达式 lambda。

异步 Lambda

通过使用 async 关键字合并异步处理创建的 lambda 表达式称为异步 lambda。下面是异步 lambda 的示例。

Func<Task<string>> getWordAsync = async()⇒ “hello”;

标准查询运算符中的 Lambda

查询运算符中的 Lambda 表达式由相同的表达式根据需要进行评估，并持续处理输入序列中的每个元素，而不是整个序列。Lambda 表达式允许开发人员将自己的逻辑输入到标准查询运算符中。在下面的示例中，开发人员使用"Where"运算符通过利用 Lambda 表达式从给定列表中回收奇数值。

C#

//Get the average of the odd Fibonacci numbers in the series... 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace lambdaexample {
   class Program {     
      static void Main(string[] args) {
      
         int[] fibNum = { 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34 };
         double averageValue = fibNum.Where(num ⇒ num % 2 == 1).Average();
         Console.WriteLine(averageValue);
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

VB

Module Module1

   Sub Main()
   
      Dim fibNum As Integer() = {1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34}
      Dim averageValue As Double = fibNum.Where(Function(num) num Mod 2 = 1).Average()
	  
      Console.WriteLine(averageValue)
      Console.ReadLine()
	  
   End Sub
   
End Module

当上述代码被编译并执行时，它会产生以下结果 −

7.33333333333333

Lambda 中的类型推断

在 C# 中，类型推断在各种情况下都很方便，而且无需明确指定类型。但是，对于 lambda 表达式，类型推断仅在指定了每种类型时才有效，因为必须满足编译器的要求。让我们考虑以下示例。

delegate int Transformer (int i);

此处，编译器使用类型推断来利用 x 是整数这一事实，这是通过检查 Transformer 的参数类型来完成的。

Lambda 表达式中的变量范围

在 lambda 表达式中使用变量范围时有一些规则，例如，在 lambda 表达式中启动的变量不应在外部方法中可见。还有一条规则，即除非引用该变量的委托有资格进行垃圾回收，否则捕获的变量不会被垃圾回收。此外，还有一条规则禁止 lambda 表达式中的 return 语句导致返回封闭方法。

下面是一个例子来演示 lambda 表达式中的变量范围。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace lambdaexample {
   class Program {
      delegate bool D();
      delegate bool D2(int i);

      class Test {
         D del;
         D2 del2;
			
         public void TestMethod(int input) {
            int j = 0;
            // Initialize the delegates with lambda expressions.
            // Note access to 2 outer variables.
            // del will be invoked within this method.
            del = () ⇒ { j = 10; return j > input; };

            // del2 will be invoked after TestMethod goes out of scope.
            del2 = (x) ⇒ { return x == j; };

            // Demonstrate value of j:            
            // The delegate has not been invoked yet.
            Console.WriteLine("j = {0}", j);        // Invoke the delegate.
            bool boolResult = del();
           
            Console.WriteLine("j = {0}. b = {1}", j, boolResult);
         }

         static void Main() {
            Test test = new Test();
            test.TestMethod(5);

            // Prove that del2 still has a copy of
            // local variable j from TestMethod.
            bool result = test.del2(10);
           
            Console.WriteLine(result);

            Console.ReadKey();
         }
      }
   }
}

当上述代码被编译并执行时，它会产生以下结果 −

j = 0
j = 10. b = True
True

表达式树

Lambda 表达式在表达式树的构造中被广泛使用。表达式树在类似于树的数据结构中提供代码，其中每个节点本身都是一个表达式，如方法调用，也可以是二元运算，如 x<y。下面是使用 lambda 表达式构造表达式树的示例。

语句 Lambda

还有由两个或三个语句组成的语句 lambda，但不用于构造表达式树。语句 lambda 中必须写入 return 语句。

语句 lambda 的语法

(params)⇒ {statements}

Example of a statement lambda

using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Linq.Expressions;

namespace lambdaexample {
   class Program {
      static void Main(string[] args) {
         int[] source = new[] { 3, 8, 4, 6, 1, 7, 9, 2, 4, 8 };

         foreach (int i in source.Where(x ⇒ 
            {
               if (x <= 3)
                  return true;
               else if (x >= 7)
                  return true;
               return false;
            }
         ))
        Console.WriteLine(i);
        Console.ReadLine();
      }
   }
}

当上述代码被编译并执行时，它会产生以下结果 −

3
8
1
7
9
2
8

Lambda 在基于方法的 LINQ 查询中用作参数，并且绝不允许像匿名方法一样位于 is 或 as 等运算符的左侧。尽管 Lambda 表达式与匿名方法非常相似，但它们并不限于仅用作委托。

使用 lambda 表达式时要记住的要点

• lambda 表达式可以返回一个值，并且可能有参数。

• 使用 lambda 表达式可以以多种方式定义参数。

• 如果 lambda 表达式中只有一条语句，则不需要大括号，而如果有多条语句，则必须写出大括号和返回值。

• 使用 lambda 表达式，可以通过称为闭包的功能访问 lambda 表达式块之外的变量。应谨慎使用闭包以避免出现任何问题。

• 在任何 lambda 表达式中都不可能执行任何不安全的代码。

• Lambda 表达式不宜用在运算符的左侧。