[.net 面向對象程序設計進階] (5) Lamda表達式(一) 創建委托
本節導讀：
通過學習Lambda表達式，學會創建委托和表達式目錄樹，深入了解Lambda的特性，讓你的代碼變的更加清晰、簡潔、高效。
讀前必備：
本節學習前，需要掌握以下知識：
A.泛型 (請參考[.net 面向對象編程基礎] (18) 泛型）
B.Linq基礎 （請參照[.net 面向對象編程基礎] (19) LINQ基礎）
C.Linq使用 (請參照[.net 面向對象編程基礎] (20) LINQ使用)
D.委托 (請參照[.net 面向對象編程基礎] (21) 委托）
E.事件 （請參照[.net 面向對象編程基礎] (22) 事件）
通過《.net 面向對象編程基礎》系列中相關介紹，我們已經初步使用過了Lambda表達式進行Linq查詢，這節我們主要深入了解Lambda表達式。
1. 關於Lambda
Lambda 表達式是一種可用於創建委托或表達式目錄樹類型的匿名函數。
以上是微軟對Lambda表達式的定義。從這個定義中，我們可以看出，Lambda的存在，主要做兩件事：
A.創建委托(Delegate)
B.創建表達式樹(Expression Tree)
此外，Lambda表達式的本質就是匿名方法（或叫匿名函數）。
后面面我們分別從這兩個方法入手，進一步學習Lambda帶我給我們的便利。
2. Lambda表達式
Lambda表達式的構成如下：
零個參數: ()=>expr
一個參數：(param)=>expr 或 param=>expr
多個參數：（param-list）=>expr
所有Lambda表達式都使用Lambda運算符=>，該運算符讀作"goes to"
當參數只有一個時，右邊的括號可以省略。
下面是寫法舉例：
//零個參數 () => MethodName() //一個參數 (x) => x+x X=>x+x //兩個及以上參數 (m,n) => m.Length>n //顯式類型參數 (int x,string y)=>y.Length>x
上面的示例中，其中顯式類型參數，是當編譯器無法推斷其參數類型時，可以顯式的定義參數類型。
3. Lambda語句
Lambda語句和Lambda表達式類似，只是右邊部分寫在{}中
Lambda語句構成如下：
(input parameters) => {statement;}
示例：
delegate void TestDelegate(string s); … TestDelegate myDel = n => { string s = n + " " + "World"; Console.WriteLine(s); }; myDel("Hello");
4.異步Lambda（async和await）
我們通過在《.net 面向對象編程基礎》中學習，了解了事件本身也是一種特殊的委托，那么Lambda可用於創建委托也就是說同樣可以來創建事件。
下面看示例：
首先看一個普通按鈕點擊事件的實現及Lambda語句寫法
下面是普通寫法:
this.myButton.Click += new System.EventHandler(this.myButton_Click); //事件通常委托寫法 private void myButton_Click(object sender, EventArgs e) { MessageBox.Show("您好，我是按鈕點擊事件！"); }
下面是Lambda寫法：
//事件Lambda語句寫法 myButton.Click += (sender, e) => { MessageBox.Show("您好，我是按鈕點擊事件！這是Lambda語句寫法"); };
上面兩種寫法，我們在前面的章節中已經有很多例子了。
下面我們看一下異步的事件：
//異步事件普通寫法 private async void asyncButton_Click(object sender, EventArgs e) { await MyMethodAsync(); MessageBox.Show("您好，我是按鈕點擊事件！異步的喲！"); } async Task MyMethodAsync() { await Task.Delay(1000); }
我們用Lambda來改寫上面的異步事件：
//異步事件Lambda寫法 asyncButton.Click += async (sender, e) => { await MyMethodAsync(); MessageBox.Show("您好，我是按鈕點擊事件！異步的喲！這是Lambda語句寫法"); }; async Task MyMethodAsync() { await Task.Delay(1000); }
上面的異步事件，就是在事件委托階段使用async來表示這是一個異步的，在事件處理中階段使用await關鍵詞來指定一個異步方法。
Lambda語句寫法同樣是針對異步事件的簡潔寫法，具有相同的效力。
5. 標准查詢運算的Lambda表達式
5.1泛型委托 使用Lambda
我們在[.net 面向對象編程基礎] (21) 委托一節中說到了三種常用的泛型委托
Action(無返回值泛型委托)
Func（有返回值泛型委托）
predicate（返回值為bool型的泛型委托）
這節不再重復說明泛型委托，不熟悉泛型委托的小伙伴，請參考，我們只舉例說明泛型委托和它的Lambda寫法
//Action 無返回值類型的 泛型委托 //匿名方法聲明及調用 Action<int, int> act = delegate (int a, int b) { Console.WriteLine(a + "+" + b + "=" + (a + b)); }; act(11, 22); //表達式聲明及調用 Action<int, int> actLambda = (a, b) => { Console.WriteLine(a + "+" + b + "=" + (a + b)); }; actLambda(111, 222); //Func 帶返回值的 泛型委托 //匿名方法聲明及調用 Func<int, int, string> acc = delegate (int a, int b) { return (a + "+" + b + "=" + (a + b)); }; Console.WriteLine(acc(11, 22)); //表達式聲明及調用 Func<int, int, string> ac = (a, b) => { return (a + "+" + b + "=" + (a + b)); }; Console.WriteLine(ac(111, 222));
5.2 Linq中使用Lambda
關於在Linq中使用Lambda表達式，我們在[.net 面向對象編程基礎] (20) LINQ使用有詳細說明了，不熟悉的小伙伴請參考，下面我們舉例說明幾種常用的Lambda查詢寫法。
5.2.1 Count 求數量
//查詢下列數中的奇數 - Lambda寫法 int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 }; int oddNumbers = numbers.Count(n => n % 2 == 1); Console.WriteLine("奇數有："+oddNumbers.ToString()+ "個,Lambda寫法"); //查詢下列數中的奇數 -Linq查詢寫法 var oddNumbersFunc = (from num in numbers where num % 2 == 1 select num ).Count(); Console.WriteLine("奇數有：" + oddNumbersFunc.ToString() + "個,Linq查詢寫法");
運行結果如下：
5.2.2 TakeWhile 滿足條件就返回集合
//TakeWhile只要滿足指定的條件就返回，在檢檢到number中的6時，就返回，其中8 和9 不滿足條件，則返回 5 4 1 3 int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 }; var firstNumbersLessThan6 = numbers.TakeWhile(n => n < 6); Console.WriteLine("滿足條件就返回的數有：" + firstNumbersLessThan6.Count().ToString() + "個,Lambda寫法"); //第二個參數index表示n的索引位置 string NewNumber = String.Empty; numbers.TakeWhile((n, index) => n >= index).ToList().ForEach(m=> NewNumber+=m +" "); Console.WriteLine("滿足條件就返回的數有：" + NewNumber + ",Lambda寫法");
運行結果如下：
6. Lambda的類型推理
在編寫 lambda 時，通常不必為輸入參數指定類型，因為編譯器可以根據 lambda 主體、參數的委托類型以及 C# 語言規范中描述的其他因素來推斷類型。 對於大多數標准查詢運算符，第一個輸入是源序列中的元素類型。 因此，如果要查詢 IEnumerable<Customer>，則輸入變量將被推斷為 Customer 對象，這意味着你可以訪問其方法和屬性：
//Lambda的類型推理 List<MyClass> list = new List<MyClass>() { new MyClass(){ at1 = "aaa", at2 = 2, at3 = DateTime.Now}, new MyClass{ at1 = "bbb", at2 = 5, at3 = DateTime.Parse("2015-06-07") }, new MyClass{ at1 = "aaa", at2 = 1, at3 = DateTime.Parse("2010-11-12") } }; Console.WriteLine("at1為aaa的元素有：" + list.Where(m => m.at1 == "aaa").Count() + "個,Lambda寫法");
class MyClass { public string at1 { get; set; } public int at2 { get; set; } public DateTime at3 { get; set; } }
運行結果如下：
Lambda 的一般規則如下：
A. Lambda 包含的參數數量必須與委托類型包含的參數數量相同。
B. Lambda 中的每個輸入參數必須都能夠隱式轉換為其對應的委托參數。
C. Lambda 的返回值（如果有）必須能夠隱式轉換為委托的返回類型。
請注意，lambda 表達式本身沒有類型，因為常規類型系統沒有“Lambda 表達式”這一內部概念。但是，有時以一種非正式的方式談論 lambda 表達式的“類型”會很方便。 在這些情況下，類型是指委托類型或 lambda 表達式所轉換到的 Expression 類型。
7. Lambda表達式的變量范圍
我們在[.net 面向對象編程基礎] (19) LINQ基礎 一節中說到匿名方法時提到匿名方法可以引用滿園內的外部變量，前面示例中也有提及。
下面我們看一個示例:
class Program { static int num = 2; static void Main(string[] args) { int num2 = 7; //Lambda表達式的變量范圍 //相對以下表達式內部，一個類的字段num和一個變量num2,下面測試在表達式內部調用 int[] numbers2 = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 }; //我們對大於num小於num2的數求和 int sum = numbers2.Where(m => m > num && m < num2).Sum(); Console.WriteLine("大於num小於num2的和為：" + sum); Console.ReadKey(); } }
下列規則適用於 lambda 表達式中的變量范圍：
A.捕獲的變量將不會被作為垃圾回收，直至引用變量的委托符合垃圾回收的條件。
B.在外部方法中看不到 lambda 表達式內引入的變量。
C.Lambda 表達式無法從封閉方法中直接捕獲 ref 或 out 參數。
D.Lambda 表達式中的返回語句不會導致封閉方法返回。
E.如果跳轉語句的目標在塊外部，則 lambda 表達式不能包含位於 lambda 函數內部的 goto 語句、break 語句或 continue 語句。 同樣，如果目標在塊內部，則在 lambda 函數塊外部使用跳轉語句也是錯誤的。
8.要點：
本節主要說明了：
Lambda表達式在創建委托中的應用；
Lambda表達式在Linq查詢中的應用；
Lambda 語句在異步事件中的應用；
Lambda 的兩個特性：類型推理和外部變量引用
下一節，我們主要說明Lambda的另一個特點，就是創建表達式目錄樹(Expression Tree)。
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