C# Lambda Expressions介绍

1.Lambda简介

　　一个Lambda Expression  (译为Lambda式) 就是一个包含若干表达式和语句的匿名函数。可以被用作创建委托对象或表达式树类型。

　　所有的Lambda式都使用操作符“=>“，表示“goes to (转变为)”。操作符左边部分是输入参数表，右边部分是表达式或语句块。x => x * x 读成“x转变为x 乘x”。

　　Lambda式可以被赋值给一个委托类型：

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

　　也可以被用于创建一个表达式树类型：

using System.Linq.Expressions;
//…
Expression<del> = x => x *x;

　　操作符“=>”具有和“=”一样的运算优先级，且为右相关（右边先执行）。

　　在例1中，我们注意到委托的定义中有一个int类型的输入参数以及int类型的返回值。例子中的Lambda式中并没有任何类型的声明。是编译器为我们做了相应的隐式数据类型转换：输入参数类型能够从委托的输入参数类型隐式转换，返回类型能够被隐式转换为委托的返回类型。

　　Lambda式不允许作为“is”和“as”操作符的左操作数出现。也就是

del myDelegate = x => x * x as string;      //error

　　所有对于匿名方法的约束也同样适用于Lambda式。请参阅Anonymous Methods (C# Programming Guide).

2.  表达式Lambda

　　由一个计算表达式组成的一个Lambda式称之为表达式Lambda。表达式Lambda常被用于构造表达式树。一个表达式Lambda返回计算表达式运算的结果。

基本结构：

如果只有一个输入参数时，括号可以省略。如果具有一个以上的输入参数，必需加上括号。

可以显式指定输入参数的类型

也可以没有任何输入参数

　　上面这段代码在Lambda式中调用了一个方法。需要注意的是，如果在创建会被其他方使用的表达式树的时候，不宜在Lambda式中执行方法调用。比如：在SQL Server内执行。

　　一般来说，让一个方法在原先设计的上下文环境以外执行没有意义，也不能真正工作。

3.  语句Lambda

　　语句Lambda和表达式Lambda非常相似，只是语句被包含在大括号内：

　　大括号中的语句可以是任意多条，也可以写成多行（定义一个Lambda式也就是在定义一个匿名方法）：

TestDelegate myDel = n => { string s = n + " " + "World";
Console.WriteLine(s); };

　　当然语句Lambda跟匿名方法一样，无法用于创建表达式树。

4.  类型猜测

　　当编写一个Lambda式的时候，我们通常不需要明确指定输入参数的类型。因为编译器会根据Lambda体的实现，以及委托的定义来猜测类型。

　　举例：如果要从一个List<int>中删除小于100的元素

通常的猜测规则如下：

·         Lambda式必须包含与委托定义中相等数量的输入参数；

·         每个Lambda式的输入参数必须能够隐式转换成委托定义中所要求的输入参数；

·         Lambda式的返回值必须能够隐式转换成委托定义中的返回值。

　　注意：由于目前在common type system中还没有一个“Lambda式类型”的类型。如果在有些场合提到“Lambda式的类型”，那通常表示委托的定义或者是Expression<>类型。

5.  Lambda式中的变量作用域

　　在Lambda式定义中可以引用外部变量。只要是在定义处能够访问到的变量，都可以在Lambda式中引用。

　　Lambda式的定义仅仅是定义一个匿名方法，最终会生成一个委托对象。外部变量的引用将被“捕获”到委托对象内部，将会伴随委托对象的整个生命周期。在委托对象生命周期结束之前该变量都不会被垃圾回收。就算外部变量已经超过了原来的作用域，也还能继续在Lambda式中使用。所有会被引用的外部变量必须在Lambda式定义之前被显式赋值。见下例

    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:
            // Output: j = 0
            // The delegate has not been invoked yet.
            Console.WriteLine("j = {0}", j);
            // Invoke the delegate.
            bool boolResult = del();
            // Output: j = 10 b = True //注意j在del的执行过程中被修改
            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. //j的引用超出了原先定义的作用域
            bool result = test.del2(10);
            // Output: True
            Console.WriteLine(result);
           
            Console.ReadKey();
        }
    }

　　下面是关于变量作用域的规则：

·         被“捕获”的变量在委托的生命周期结束前都不会被垃圾回收；

·         在Lambda式内部定义的变量对外不可见；

·         Lambda式无法直接捕获一个具有ref或out描述的参数变量；

·         Lambda式中的return语句不会导致当前所在的方法返回；

·         Lambda式中不允许包含会导致跳当前执行范围的goto，break 或 continue语句。

6.  总结

　　Lambda式可以说就是另外一种形式的匿名方法。用在某些地方，会使代码更加简洁。

　　定义一个Lambda式本质上就是定义一个委托的实现体。

原文http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/bb397687.aspx

翻译：朱之光 (larry1zhu@gmail.com)，http://www.cnblogs.com/smwikipedia/archive/2009/05/06/1450825.html

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