C# Lambda表示式詳解，及Lambda表示式樹的建立

Nincems發表於2018-11-19
C#

　　最近由於專案需要，剛剛學完了Action委託和Func<T>委託，發現學完了委託就必須學習lambda表示式，委託和Lambda表示式聯合起來，才能充分的體現委託的便利、才能使程式碼更加簡介、優雅。

 

Lambda表示式

"Lambda表示式"是一個匿名函式，是一種高效的類似於函數語言程式設計的表示式，Lambda簡化了開發中需要編寫的程式碼量。它可以包含表示式和語句，並且可用於建立委託或表示式目錄樹型別，支援帶有可繫結到委託或表示式樹的輸入引數的內聯表示式。所有Lambda表示式都使用Lambda運算子=>，該運算子讀作"goes to"。Lambda運算子的左邊是輸入引數(如果有)，右邊是表示式或語句塊。Lambda表示式x => x * x讀作"x goes to x times x"。可以將此表示式分配給委託型別，如下所示：

delegate int del(int i);
static void Main(string[] args)
{
    del myDelegate = x => x * x;
    int j = myDelegate(5); //j = 25
}

若要建立表示式目錄樹型別(後面會詳細說明)：

 
using System.Linq.Expressions;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Expression<del> myET = x => x * x;
        }
    }
}










1、表示式Lambda


　　表示式位於 => 運算子右側的 lambda 表示式稱為“表示式 lambda”。 表示式 lambda 會返回表示式的結果，並採用以下基本形式：










       (input parameters) => expression











僅當 lambda 只有一個輸入引數時，括號才是可選的；否則括號是必需的。 括號內的兩個或更多輸入引數使用逗號加以分隔：












(x, y) => x == y












有時，編譯器難以或無法推斷輸入型別。 如果出現這種情況，你可以按以下示例中所示方式顯式指定型別：












(int x, string s) => s.Length > x












使用空括號指定零個輸入引數：










() => SomeMethod()





2、語句Lambda

當lambda表示式中，有多個語句時，寫成如下形式：





(input parameters) => {statement;}




例如：





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




 


看到這裡，Lambda的基礎知識就學完了，下面來講解一下實際中是如何運用的，這裡寫了幾個小例子：




            List<string> Citys= new List<string>()
            {
               "BeiJing",
               "ShangHai",
               "Tianjin",
               "GuangDong"
            };
            var result = Citys.First(c => c.Length > 7);




這個是大家熟悉的LINQ語句，如果沒學過沒關係，這裡用的只是很簡單的幾個方法，相信大家都能看懂。


首先定義一個Citys集合，初始化有一些資料。然後呼叫LINQ的first方法，查詢出來長度大於7的第一個結果，看到了吧，這裡用的就是Lambda表示式，


如果我們自己寫，還要寫迴圈遍歷集合，然後判斷字串長度是否大於7，起碼要寫四五行程式碼，而這裡只要一行就夠了，而且LINQ也要寫很長。


這裡用的是最簡單的Lambda表示式，(input parameters) => expression的形式。


 


下面來看一下，如何自己定義和使用Lambda表示式，首先寫下面一個函式：




    public void LambdaFun(string str,Func<string,string> func)
      {
         Console.WriteLine(func(str));
      }




這裡用到了Func<T>委託，不懂的可以去百度查資料，這個方法什麼都沒有做，只是呼叫了委託方法，並將引數傳遞過去，下面來看一下使用方法：




   LambdaFun("BeiJing 2013", s => 
         {
            if (s.Contains("2013"))
            {
               s = s.Replace("2013", "2014");
            }
            return s;
         });




這裡將傳入字串中的2013替換成為2014，當然還可以是將其他字串替換城任何內容，或者是擷取，連線等等，完全由我們傳入的Lambda表示式決定，到了這裡感覺到Lambda表示式的強大了吧。


lambda表示式樹動態建立方法 




     static void Main(string[] args)
        {
            //i*j+w*x
            ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(int),"i");   //建立一個表示式樹中的引數，作為一個節點，這裡是最下層的節點
            ParameterExpression b = Expression.Parameter(typeof(int),"j");
            BinaryExpression r1 = Expression.Multiply(a,b);    //這裡i*j,生成表示式樹中的一個節點，比上面節點高一級

            ParameterExpression c = Expression.Parameter(typeof(int), "w");
            ParameterExpression d = Expression.Parameter(typeof(int), "x");
            BinaryExpression r2 = Expression.Multiply(c, d);

            BinaryExpression result = Expression.Add(r1,r2);   //運算兩個中級節點，產生終結點

            Expression<Func<int, int, int, int, int>> lambda = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result,a,b,c,d);

            Console.WriteLine(lambda + "");   //輸出‘(i,j,w,x)=>((i*j)+(w*x))’，z對應引數b，p對應引數a

            Func<int, int, int, int, int> f= lambda.Compile();  //將表示式樹描述的lambda表示式，編譯為可執行程式碼，並生成該lambda表示式的委託；

            Console.WriteLine(f(1, 1, 1, 1) + "");  //輸出結果2
            Console.ReadKey();
        }




為了便於大家理解，這點程式碼構成的Lambda表示式樹如下圖：




其實Lambda表示式並不難，只有理解了其中的原理，還是很快可以上手的！

















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