C#学习：Lambda表达式（转载）

原文参考：https://blog.csdn.net/polsnet/article/details/129711365 , https://www.cnblogs.com/ywtssydm/p/18131890

一、lambda表达式介绍

1. 无参数

() =>{return "1";};

等同于

string getnum(){ return "1"; }

2. 两个参数

(p1, p2) =>{ return p1*p2;};

等同于

int mul(p1, p2) { return p1*p2;};  

lambda表达式可以捕获外部变量，并在其主体中使用它们。这些变量被称为捕获变量，它们会在lambda表达式创建时被复制，并在lambda表达式执行时被更新。例如：

  int factor = 2;
  Func<int, int> multiplier = n => n * factor;  //==》 当结构体只有一句的时候可以省略 return ,多条语句不可省略
  Console.WriteLine(multiplier(3)); //输出6
  factor = 3;
  Console.WriteLine(multiplier(3)); //输出9

二、lambda演进过程

0. 声明委托类型

public delegate void SayHandler(string name, int age);
//原始形态
SayHandler handler1=new SayHandler(  
    delegate(string name, int age){ Console.WriteLine("你好"); }
);

1. 进化1 直接去掉：new SayHandler( )

SayHandler handler2=delegate(string name, int age)
{ 
  Console.WriteLine("你好"); 
}

2. 进化2 delegate去掉后，换上了一个符号“=>”，读作：goes to

SayHandler handler3=(string name, int age)=>{ Console.WriteLine("你好"); }

3. 进化3 因为与委托类型是一一对应关系，所以直接去掉参数类型名称

SayHandler handler4=(name, age)=>{ Console.WriteLine("你好"); }

4. 进化4 匿名方法只有一行代码，则花括号{} 可省略。若参数列表中只有一个参数，则圆括号() 也可省略。

SayHandler handler5=(name, age)=> Console.WriteLine("你好");   

三、lambda表达式的5中高频使用方法

1. 使用lambda表达式作为委托或事件处理程序

1.1 委托是一种引用类型，它可以封装一个具有特定参数和返回值类型的方法。委托可以用来实现回调函数、事件处理程序、匿名方法等功能。lambda表达式可以直接表示为委托的代码，而不需要单独定义一个方法或一个委托类型。这样可以简化委托的创建和使用，提高代码的可读性和灵活性。

//定义一个委托类型delegate int  CalculateHandler(int x, int y);
 
//创建一个lambda表达式，并赋值给一个委托变量
CalculateHandler sumHandler = (x, y) => x + y;
 
//调用委托变量，执行lambda表达式的主体
Console.WriteLine(sumHandler(1, 2)); //输出3//使用系统预定义的泛型委托类型
Func<int, int, int> multiplyHandler = (x, y) => x * y;
 
//调用委托变量，执行lambda表达式的主体
Console.WriteLine(multiplyHandler(2, 3)); //输出6//直接将lambda表达式作为参数传递给其他方法
List<int> numbers = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5 };
numbers.ForEach(n => Console.WriteLine(n * n)); //输出1 4 9 16 25

1.2 事件是一种特殊的委托，它可以在某个对象发生特定行为时通知其他对象。事件处理程序是一种特殊的方法，它可以在事件被触发时执行一些操作。lambda表达式可以直接表示为事件处理程序的代码，而不需要单独定义一个方法。这样可以简化事件处理程序的创建和使用，提高代码的可读性和灵活性。

//定义一个按钮类class Button
{
    //定义一个点击事件     public event EventHandler Click;
 
    //定义一个触发点击事件的方法     public void OnClick()
    {
        //如果有订阅了该事件的处理程序，则调用它们
        Click?.Invoke(this, EventArgs.Empty);
    }
}
 
//创建一个按钮对象
Button button = new Button();
 
//创建一个lambda表达式，并添加到点击事件的订阅列表中
button.Click += (sender, e) =>
{
    Console.WriteLine("Button clicked");
};
 
//触发点击事件，执行lambda表达式的主体
button.OnClick(); //输出Button clicked

2.使用lambda表达式作为LINQ查询的谓词或选择器

LINQ是一种语言集成查询，它可以用来对各种数据源进行查询、筛选、排序、分组等操作。LINQ查询可以使用查询表达式或方法语法来编写，其中方法语法可以使用lambda表达式来指定查询的条件或投影。lambda表达式可以直接表示为谓词或选择器的代码，而不需要单独定义一个方法。这样可以简化LINQ查询的创建和使用，提高代码的可读性和灵活性。

//定义一个数据源
List<int> numbers = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5 };
 
//创建一个lambda表达式，并作为参数传递给Where方法，筛选出偶数 var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);
 
//遍历LINQ查询结果，执行lambda表达式的主体foreach (var n in evenNumbers)
{
    Console.WriteLine(n); //输出2 4
}
 
//创建一个lambda表达式，并作为参数传递给Select方法，将每个数乘以10var multipliedNumbers = numbers.Select(n => n * 10);
 
//遍历LINQ查询结果，执行lambda表达式的主体foreach (var n in multipliedNumbers)
{
    Console.WriteLine(n); //输出10 20 30 40 50
}
 
//创建一个lambda表达式，并作为参数传递给OrderBy方法，按照数值大小排序var sortedNumbers = numbers.OrderBy(n => n);
 
//遍历LINQ查询结果，执行lambda表达式的主体foreach (var n in sortedNumbers)
{
    Console.WriteLine(n); //输出1 2 3 4 5
}

3.:使用lambda表达式作为Task.Run或Task.Factory.StartNew的参数Task是一种表示异步操作的对象，它可以用来实现并行编程、异步编程、多线程编程等功能。

Task可以使用Task.Run或Task.Factory.StartNew方法来创建和启动，这些方法可以接受一个委托作为参数，表示要在任务中执行的代码。lambda表达式可以直接表示为委托的代码，而不需要单独定义一个方法。这样可以简化Task的创建和使用，提高代码的可读性和灵活性。

//创建一个lambda表达式，并作为参数传递给Task.Run方法，创建并启动一个任务var task = Task.Run(() =>
{    //在任务中执行一些耗时的操作
    Thread.Sleep(1000);
    //返回一个结果
    return 42;
});
 
//等待任务完成，获取任务的结果
int result = task.Result;
Console.WriteLine(result); //输出42
 
//创建一个lambda表达式，并作为参数传递给Task.Factory.StartNew方法，创建并启动一个任务
var task2 = Task.Factory.StartNew(() =>
{
    //在任务中执行一些耗时的操作
    Thread.Sleep(1000);
    //抛出一个异常
    throw new Exception("Something went wrong");
});
 
//等待任务完成，获取任务的异常
try
{
    task2.Wait();
}
catch (AggregateException ae)
{
    foreach (var e in ae.InnerExceptions)
    {
        Console.WriteLine(e.Message); //输出Something went wrong
    }
}

4. 使用lambda表达式作为表达式树表达式树是一种表示代码结构的数据结构，它可以用来实现动态编译、元编程、LINQ提供程序等功能。

表达式树可以使用Expression类型来创建和表示，这是一种特殊的委托类型，它可以接受一个lambda表达式作为参数，表示要在表达式树中表示的代码。lambda表达式可以直接表示为表达式树的代码，而不需要单独定义一个方法。这样可以简化表达式树的创建和使用，提高代码的可读性和灵活性。

//创建一个lambda表达式，并作为参数传递给Expression<Func<int, int, int>>类型的构造函数，创建一个表达式树对象
Expression<Func<int, int, int>> expression = (x, y) => x + y;
 
//遍历表达式树对象，获取表达式树的结构
Console.WriteLine(expression); //输出(x, y) => (x + y)
Console.WriteLine(expression.Body); //输出(x + y)
Console.WriteLine(expression.Parameters[0]); //输出x
Console.WriteLine(expression.Parameters[1]); //输出y//转换表达式树对象，编译为委托
Func<int, int, int> func = expression.Compile();
 
//调用委托，执行lambda表达式的主体
Console.WriteLine(func(1, 2)); //输出3

5.使用lambda表达式作为异步方法异步方法是一种使用async和await关键字来实现异步编程的方法，它可以用来实现非阻塞的UI、并发的网络请求、异步的IO操作等功能。

异步方法可以使用Task或Task类型来表示异步操作的结果，它们可以接受一个lambda表达式作为参数，表示要在异步方法中执行的代码。lambda表达式可以直接表示为异步方法的代码，而不需要单独定义一个方法。这样可以简化异步方法的创建和使用，提高代码的可读性和灵活性。
关键字来标记异步处理的代码，并使用await关键字来等待异步操作的完成。

• 将lambda表达式作为参数传递给Task或Task类型的方法，如Task.Run或Task.FromResult，创建并启动一个异步方法。
• 等待异步方法完成，获取异步方法的结果或异常。

例如，下面的代码演示了如何使用lambda表达式作为异步方法：

//创建一个lambda表达式，并作为参数传递给Task.Run方法，创建并启动一个异步方法var task = Task.Run(async () =>
{
    //在lambda表达式中使用async和await关键字来标记异步处理的代码await Task.Delay(1000); //等待1秒return42; //返回一个结果
});
 
//等待异步方法完成，获取异步方法的结果int result = await task;
Console.WriteLine(result); //输出42//创建一个lambda表达式，并作为参数传递给Task.FromResult方法，创建并启动一个异步方法var task2 = Task.FromResult(async () =>
{
    //在lambda表达式中使用async和await关键字来标记异步处理的代码await Task.Delay(1000); //等待1秒thrownew Exception("Something went wrong"); //抛出一个异常
});
 
//等待异步方法完成，获取异步方法的异常try
{
    await task2;
}
catch (Exception e)
{
    Console.WriteLine(e.Message); //输出Something went wrong
}

二、匿名方法

简介
　　在 C# 2.0 之前的版本中，我们创建委托的唯一形式 -- 命名方法。

　　而 C# 2.0 -- 引进了匿名方法，在 ≥ C# 3.0 的版本中，我们会用 Lambda 表达式进行取代匿名方法，并且用 Lambda 表达式作为编写内联代码的首选方式，因为它更简洁。

　　匿名方法是，顾名思义，匿名方法就是没有名称的方法。匿名方法最明显的好处就是：可以降低额外另写一个方法的工作量；另外一个好处就是可以直接访问调用者的变量，从而降低传参的复杂度。

　　匿名方法，它不是一个事先定义的方法，而是使用一个委托的代码块，在使用时，和普通方法并没有什么区别，但是匿名方法可以在一定程度上减少系统开销。

　　匿名方法，关键字：delegate。

　　匿名方法，使用场景：通常在，①需要一个临时的方法，并且该方法使用的次数极少；②该方法的代码很短，不长。
　　匿名方法的参数使用范围：匿名方法块。

　　如果目标在块外部，你在匿名块内部使用 -- 跳转的关键字（类似 goto/break/continue），就是错误的；如果目标在块内部，你在匿名块外部使用 -- 跳转的关键字（类似 goto/break/continue），也是错误的。

　　如果局部变量和参数的范围已经包含匿名方法声明，则该局部变量和参数将被称为该匿名方法的“外部”（外界）变量。你看，这个代码段中的 num 就是一个外部（外界）变量：

    int num = 250;
    MyDel del = delegate() { WriteLine("#:{0}", --num); };

　　

　　这个外部变量的所引用的 num，将会被认为是在创建委托时进行捕获的，它与我们常用的本地变量不同，这个外部变量的生存期 -- 引用该匿名方法的委托对象被 .NET 的 CLR 的垃圾回收机制进行回收。

　　【注意】匿名方法无法访问外部（外界）范围内，带 ref 与 out 关键字的参数。

　　【注意】在匿名块中不能访问 unsafe 的代码。

　　【注意】在 is 运算符的左边，是用不了匿名的方法的。

三、匿名方法与Lambda表达式的区别

Lambda表达式和匿名方法的比较:

• 第一、Lambda表达式本身就是匿名方法。
• 第二、Lambda表达式允许不指明参数类型，但是匿名方法必须要明确。
• 第三、Lambda表达式允许单一的表达式或多条语句组成，而匿名方法不允许单一表达式。

CalculatorDelegate cal2 = delegate (int a,int b)
{
  return a-b;
}
 
public delegate int CalculatorDelegate(int a,int b);

CalculatorDelegate cal3 = (int a, int b) => { return a + b; }; 
CalculatorDelegate cal4 =(a,b)=>a-b;