条件表达式的短路求值与函数的延迟求值

延迟求值是 .NET的一个很重要的特性，在LISP语言，这个特性是依靠宏来完成的，在C，C++，可以通过函数指针来完成，而在.NET，它是靠委托来完成的。如果不明白什么是延迟求值的同学，我们先看看下面的一段代码：

      static void TestDelayFunction()
        {
            TestDelayFunton1(true,trueFun3);
        }

        static void TestDelayFunton1(bool flag , Func<bool> fun  )
        {
            if(flag)
               fun();
        }

在方法  TestDelayFunton1 中，函数型参数 fun 是否求值，取决于第一个参数  flag，如果它的值为false，那么函数 fun 是永远都不会被求值的，所以，这里函数 fun的求值被推迟到了方法TestDelayFunton1 的内部，而不是在参数计算的时候。

延迟求值很有用，它可以避免我们无谓的计算，比如上面的例子，这样可以节省计算成本，假如 fun的求值很耗时的话。

我们注意这一段代码：

if(flag)

   fun();

 

其实它等价于一个逻辑表达式：

bool result= flag && fun();

在这个表达式中，fun() 函数是否求值，取决于变量 flag，这个功能叫做“短路”判断，“条件短路”功能正好实现了我们的“延迟求值”的功能，因此，我们可以得到如下推论：

任何时候一个函数fun如果需要延迟求值，那么都可以表示成 一个条件表达式：

(Test() && fun())

所以，前面的2个函数，本质上可以改写成下面的一个函数：

      static void TestDelayFunton2(bool flag)
        {
            bool result = flag && trueFun3();
        }

它将  TestDelayFunton1(true,trueFun3); 的形式调用，转换成了上面的一个函数调用。

当然，要让这种调用变得可用，我们还需要解决一个问题，就是函数 fun()的类型并不是 bool类型，这个问题处理很简单，将函数再包装下即可：

bool WarpFunction()
{
  fun();
  return true;
}

之后的调用将是这个样子的：

(Test() && WarpFunction())

对于本例，它其实等价于：

(flag && trueFun3())

 

如果是“聪明”的编译器，它是可以完成上面的转换的，下面给出一个完整的代码图片，这样你能够看得更清楚：

上面被标记的部分的2个函数，等价于下面这一个函数，也就是说，TestDelayFunton1 的调用变换成了 TestDelayFunton2的调用。

 

如果你对上面的这个过程还是不太明白，那么我们看看下面这个例子：

 static bool trueFun1()
        {
            Console.WriteLine("call fun 1");
            return true;
        }

        static bool falseFun2()
        {
            Console.WriteLine("call fun 2");
            return false;
        }

        static bool trueFun3()
        {
            Console.WriteLine("call fun 3");
            return true;
        }

执行下面的代码，trueFun3都会被执行么?

if (trueFun1() && falseFun2() && (trueFun3()))
{ 
            
}
 Console.WriteLine();
if (trueFun1() || falseFun2() || trueFun3())
{

}

假如你非常理解C#的“条件短路”特性，相信答案很快就出来了。

 

阅读完本文，你可能会问如此奇淫巧技，有何作用？

如果你深入研究.NET的委托，就会明白委托调用其实是将一个函数用对象进行包装，.NET自动为你生成了很多代码，性能上必然有所损耗，假如你在某些地方需要性能极致的代码，那么本文这个技巧一定可以帮助你，假如你还能够写出一个这种转换的编译器来，恭喜你，未来的大神就是你了！