C# Lambda表達式詳解，及Lambda表達式樹的創建

　　最近由於項目需要，剛剛學完了Action委托和Func<T>委托，發現學完了委托就必須學習lambda表達式，委托和Lambda表達式聯合起來，才能充分的體現委托的便利、才能使代碼更加簡介、優雅。

 

Lambda表達式

"Lambda表達式"是一個匿名函數，是一種高效的類似於函數式編程的表達式，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，並且可用於創建委托或表達式目錄樹類型，支持帶有可綁定到委托或表達式樹的輸入參數的內聯表達式。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"。可以將此表達式分配給委托類型，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
}

若要創建表達式目錄樹類型(后面會詳細說明)：

 

using System.Linq.Expressions;

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

1、表達式Lambda

　　表達式位於 => 運算符右側的 lambda 表達式稱為“表達式 lambda”。 表達式 lambda 會返回表達式的結果，並采用以下基本形式：

       (input parameters) => expression

僅當 lambda 只有一個輸入參數時，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參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類型。 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類型：

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

使用空括號指定零個輸入參數：

() => SomeMethod()

2、語句Lambda

當lambda表達式中，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");

 

看到這里，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，這里寫了幾個小例子：

            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，如果沒學過沒關系，這里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，初始化有一些數據。然后調用LINQ的first方法，查詢出來長度大於7的第一個結果，看到了吧，這里用的就是Lambda表達式，

如果我們自己寫，還要寫循環遍歷集合，然后判斷字符串長度是否大於7，起碼要寫四五行代碼，而這里只要一行就夠了，而且LINQ也要寫很長。

這里用的是最簡單的Lambda表達式，(input parameters) => expression的形式。

 

下面來看一下，如何自己定義和使用Lambda表達式，首先寫下面一個函數：

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

這里用到了Func<T>委托，不懂的可以去百度查資料，這個方法什么都沒有做，只是調用了委托方法，並將參數傳遞過去，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;
         });

這里將傳入字符串中的2013替換成為2014，當然還可以是將其他字符串替換城任何內容，或者是截取，連接等等，完全由我們傳入的Lambda表達式決定，到了這里感覺到Lambda表達式的強大了吧。

lambda表達式樹動態創建方法 

     static void Main(string[] args)
        {
            //i*j+w*x
            ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(int),"i");   //創建一個表達式樹中的參數，作為一個節點，這里是最下層的節點
            ParameterExpression b = Expression.Parameter(typeof(int),"j");
            BinaryExpression r1 = Expression.Multiply(a,b);    //這里i*j,生成表達式樹中的一個節點，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對應參數b，p對應參數a

            Func<int, int, int, int, int> f= lambda.Compile();  //將表達式樹描述的lambda表達式，編譯為可執行代碼，並生成該lambda表達式的委托；

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

為了便於大家理解，這點代碼構成的Lambda表達式樹如下圖：

其實Lambda表達式並不難，只有理解了其中的原理，還是很快可以上手的！