Linq快速入門——Lambda表達(dá)式的前世今生

Lambda表達(dá)式其實(shí)并不陌生，他的前生就是匿名函數(shù)，所以要談Lambda表達(dá)式，就不得不談匿名函數(shù)，要談匿名函數(shù)，那又要不得不談委托。

何為委托

匿名方法

Lambda表達(dá)式

擴(kuò)展方法

泛型委托

A Simple Lambda Demo

Lambda表達(dá)式樹(shù)

何為委托

委托非常好理解，類似于C++里面的函數(shù)指針（指向了一個(gè)方法），并且委托約束了待指向方法的簽名(由返回類型和參數(shù)組成)。

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

namespace 委托Test
{
    delegate bool FilterDelegate(int i);
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] array = { 1, 2, 3, 5, 6, 6, 7, 8, 9 };
            List<int> newList = MyFilter(array,FilterOdd);
            foreach (int item in newList)
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
            Console.ReadKey();

        }
        static List<int> MyFilter(int[] array, FilterDelegate filter)
        {
            List<int> list = new List<int>();
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                if (filter(i))
                {
                    list.Add(i);
                }
            }
            return list;
        }
        /// <summary>
        /// 偶數(shù)
        /// </summary>
        /// <param name="i"></param>
        /// <returns></returns>
        static bool FilterEven(int i)
        {
            return i % 2 == 0;
        }
        /// <summary>
        /// 奇數(shù)
        /// </summary>
        /// <param name="i"></param>
        /// <returns></returns>
        static bool FilterOdd(int i)
        {
            return i % 2 == 1;
        }
    }
}

對(duì)于上面這個(gè)Demo可以看出，我需要定義了兩個(gè)方法（FilterOdd，F(xiàn)ilterEven），讓我的委托變量指向這兩個(gè)方法。但有時(shí)候申明方法很麻煩，還要考慮方法名稱不重復(fù)，所以對(duì)于一些我們只使用一次的方法，完全沒(méi)有必要單獨(dú)為其申明，使用匿名方法即可（C# 2.0為程序員提供了匿名方法），大大簡(jiǎn)化了操作

匿名方法

//例如
delegate void Del(int x);
....
Del d = delegate(int k) { /* ... */ };

所以上面例子小小改動(dòng)一下即可：

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

namespace 委托Test
{
    delegate bool FilterDelegate(int i);
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] array = { 1, 2, 3, 5, 6, 6, 7, 8, 9 };
            //使用匿名方法來(lái)求偶數(shù)
            List<int> newList = MyFilter(array, delegate(int i) {

                return i % 2 == 0;
            });
         
            foreach (int item in newList)
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
            Console.ReadKey();

        }
        static List<int> MyFilter(int[] array, FilterDelegate filter)
        {
            List<int> list = new List<int>();
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                if (filter(i))
                {
                    list.Add(i);
                }
            }
            return list;
        }
    }
}

Lambda表達(dá)式特性

C# 2.0中加入的匿名方法，簡(jiǎn)化了我們編寫事件處理函數(shù)的工作，使我們不再需要單獨(dú)聲明一個(gè)函數(shù)來(lái)與事件綁定，只需要使用delegate關(guān)鍵字在線編寫事件處理代碼。

而C# 3.0則更進(jìn)一步，通過(guò)Lambda表達(dá)式，我們可以一種更為簡(jiǎn)潔方式編寫事件處理代碼，新的Lambda事件處理代碼看上去就像一個(gè)計(jì)算表達(dá)式，它使用"=>"符號(hào)來(lái)連接事件參數(shù)和事件處理代碼。我可以這樣寫：SomeEvent += 事件參數(shù) => 事件處理代碼；

所以上面代碼稍稍修改后，用Lambda表達(dá)式來(lái)替換匿名方法：

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

namespace 委托Test
{
    delegate bool FilterDelegate(int i);
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] array = { 1, 2, 3, 5, 6, 6, 7, 8, 9 };
            //使用Lambda表達(dá)式來(lái)求偶數(shù)
            List<int> newList = MyFilter(array, i => i % 2==0);
         
            foreach (int item in newList)
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
            Console.ReadKey();

        }
        static List<int> MyFilter(int[] array, FilterDelegate filter)
        {
            List<int> list = new List<int>();
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                if (filter(i))
                {
                    list.Add(i);
                }
            }
            return list;
        }
    }
}

注意：

使用Lambda表達(dá)式，"=>"之前為參數(shù)列表，如果有多個(gè)參數(shù)，則不能省略括號(hào)，比如：(s,e)=>....

如果方法有返回值，并且處理代碼只有一行，可以簡(jiǎn)寫成i=>i%2==0，等價(jià)于i=>{return i%2==0}，反之對(duì)于有多行的處理代碼，則不能簡(jiǎn)寫，必須寫完整，比如：(s,e)=>{...程序代碼塊...}

我們?cè)賮?lái)看看System.Linq名稱空間下的擴(kuò)展方法有什么特征：

第一個(gè)參數(shù)為擴(kuò)展方法，我已經(jīng)在前一篇文章《Linq快速入門——擴(kuò)展方法》里提到了，我不做具體解釋了，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)創(chuàng)建擴(kuò)展方法就是這四步：

創(chuàng)建一個(gè)名為MyHelper的類，約定了此類中的方法均是擴(kuò)展方法。注意這個(gè)類必須是靜態(tài)類（Static）

擴(kuò)展方法必須是Static靜態(tài)方法

第一個(gè)參數(shù)為待擴(kuò)展的類型，前面標(biāo)注this

如果MyHelper在一個(gè)類庫(kù)中，記得對(duì)其添加引用并using相關(guān)名稱空間

對(duì)于第二個(gè)參數(shù)：System.Func<TSource, bool> predicate)，我們?cè)賮?lái)深究下。

Fun<T,TResult> and Action<T>

Fun<T,TResult>:此委托封裝一個(gè)具有一個(gè)參數(shù)并返回 TResult 參數(shù)指定的類型值的方法。所以在使用 Func<T, TResult> 委托時(shí)，不必顯式定義一個(gè)封裝只有一個(gè)參數(shù)的方法并且其返回類型TResut的委托。

Action<T>:此委托封裝一個(gè)方法，該方法只有一個(gè)參數(shù)并且不返回值。所以在使用 Action<T> 委托時(shí)，不必顯式定義一個(gè)封裝只有一個(gè)參數(shù)的方法（并且不能返回值）的委托。

所以再對(duì)上面的Filter進(jìn)行改進(jìn)：

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

namespace 委托Test
{
    //delegate bool FilterDelegate(int i);
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] array = { 1, 2, 3, 5, 6, 6, 7, 8, 9 };
            //使用匿名方法來(lái)求偶數(shù)
            //List<int> newList = MyFilter(array, delegate(int i) {

            //    return i % 2 == 0;
            //});
            //使用Lambda表達(dá)式求偶數(shù)
            List<int> newList = MyFilter(array, i => i % 2 == 0);
         
            foreach (int item in newList)
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
            Console.ReadKey();

        }
        //Func<int,bool>: 封裝了一個(gè)具有一個(gè)int參數(shù)并且返回類型為bool類型的方法
        static List<int> MyFilter(int[] array,Func<int,bool> filter)
        {
            List<int> list = new List<int>();
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                if (filter(i))
                {
                    list.Add(i);
                }
            }
            return list;
        }
    }
}

回顧，A Simple Lambda Demo

下面Demo首先申明 Func<T, TResult> 變量，并為其分配了一個(gè) lambda 表達(dá)式。

隨后將封裝此方法的委托(看下面實(shí)例)傳遞給Enumerable.Where、Enumerable.Order、 Enumerable.Select 方法，以將字符串?dāng)?shù)組中的字符串進(jìn)行處理。

ForEach 和 ForEach<T> 方法都采用 Action<T> 委托作為參數(shù)。通過(guò)使用由委托封裝的方法，可以對(duì)數(shù)組或列表中的每個(gè)元素執(zhí)行操作

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

namespace LambdaDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
           
            string[] names = {"Eyes","Voodoo","Tod","Chris","Christina","Maxisim" };
            Func<string, bool> filter = s => s.Length > 5;
            Func<string, string> order = s => s;
            Func<string, string> operating = s => s.ToUpper();

            IEnumerable<string> expr = names.Where(filter).OrderByDescending(order).Select(operating);
            expr.ToList<string>().ForEach(i => Console.WriteLine(i));
            Console.ReadKey();

        }
    }
}

Lambda表達(dá)式樹(shù)

表達(dá)式樹(shù)表示樹(shù)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代碼，樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)表達(dá)式，例如一個(gè)方法調(diào)用或類似 x < y 的二元運(yùn)算。

并且你可以編譯和運(yùn)行由表達(dá)式樹(shù)所表示的代碼。這樣的優(yōu)勢(shì)就是表達(dá)式樹(shù)可以在運(yùn)行的時(shí)候編譯運(yùn)行，而且可以對(duì)lambda表達(dá)式進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改。

若要使用 API 創(chuàng)建表達(dá)式樹(shù)，請(qǐng)使用 Expression 類。此類包含創(chuàng)建特定類型的表達(dá)式樹(shù)節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)工廠方法，例如，ParameterExpression（表示一個(gè)變量或參數(shù)），ConstantExpression（表示一個(gè)常量），MethodCallExpression（表示一個(gè)方法調(diào)用）。 ParameterExpression 、MethodCallExpression、ConstantExpression 以及其他表達(dá)式特定的類型也在 System.Linq.Expressions 命名空間中定義。這些類型派生自抽象類型 Expression。

例如將表達(dá)式（Price-5）*Count*Rebate表示成一棵二叉樹(shù)可以用以下方式表達(dá)：

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

namespace Lambda表達(dá)式樹(shù)
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //計(jì)算(Price-5)*Count*Rebate
            ParameterExpression paraPrice = Expression.Parameter(typeof(decimal),"price");
            ConstantExpression constant = Expression.Constant(5m,typeof(decimal));
            BinaryExpression result1 = Expression.Subtract(paraPrice, constant);

            ParameterExpression paraCount = Expression.Parameter(typeof(decimal),"count");
            ParameterExpression paraRebate = Expression.Parameter(typeof(decimal),"rebate");
            BinaryExpression result2 = Expression.Multiply(paraCount,paraRebate);

            BinaryExpression result3 = Expression.Multiply(result1,result2);
            Expression<Func<decimal, decimal, decimal, decimal>> totalPrice = Expression.Lambda<Func<decimal, decimal, decimal, decimal>>(result3,paraPrice,paraCount,paraRebate);
            Func<decimal, decimal, decimal, decimal> myFun = totalPrice.Compile();
            Console.WriteLine(myFun(125m,10m,0.5m));
            Console.ReadKey();

        }
      
    }
}

分析表達(dá)式樹(shù)

Expression<TDelegate> 類型提供 Compile 方法，該方法將表達(dá)式樹(shù)表示的代碼編譯成一個(gè)可執(zhí)行委托。

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


namespace ConsoleApplication2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
         
            Expression<Func<int, int>> f1 = x => x + 1;
            //f1(1)//...錯(cuò)誤,必須將表達(dá)式樹(shù)表示的代碼編譯成一個(gè)可執(zhí)行委托
            Func<int, int> f2 = f1.Compile();
            Console.WriteLine(f2(2));
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

總結(jié)

未完，持續(xù)更新中

posted @ 2012-08-27 17:25 木宛哥說(shuō)編程閱讀(23732) 評(píng)論(60) 收藏舉報(bào)

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