C# Lambda Expressions 简介（一）
1. Lambda简介
一个Lambda Expression (译为Lambda式) 就是一个包含若干表达式和语句的匿名函数。可以被用作创建委托对象或表达式树类型。
所有的Lambda式都使用操作符“=>“，表示“goes to (转变为)”。操作符左边部分是输入参数表，右边部分是表达式或语句块。x => x * x 读成“x转变为x乘x”。
Lambda式可以被赋值给一个委托类型：
例1
delegate int del(int i);
del myDelegate = x => x * x;
int j = myDelegate(5); //j = 25
也可以被用于创建一个表达式树类型：
例2
using System.Linq.Expressions;
//…
Expression<del> = x => x *x;
操作符“=>”具有和“=”一样的运算优先级，且为右相关（右边先执行）。
在例1中，我们注意到委托的定义中有一个int类型的输入参数以及int类型的返回值。例子中的Lambda式中并没有任何类型的声明。是编译器为我们做了相应的隐式数据类型转换：输入参数类型能够从委托的输入参数类型隐式转换，返回类型能够被隐式转换为委托的返回类型。
Lambda式不允许作为“is”和“as”操作符的左操作数出现。也就是
del myDelegate = x => x * x as string; //error
所有对于匿名方法的约束也同样适用于Lambda式。请参阅Anonymous Methods (C# Programming Guide).
2. 表达式Lambda
由一个计算表达式组成的一个Lambda式称之为表达式Lambda。表达式Lambda常被用于构造表达式树。一个表达式Lambda返回计算表达式运算的结果。
基本结构：
(input parameters) => expression
如果只有一个输入参数时，括号可以省略。如果具有一个以上的输入参数，必需加上括号。
(x) => x * x 等于 x => x * x
(x, y) => x == y
可以显式指定输入参数的类型
(int x, string s) => s.Length > x
也可以没有任何输入参数
() => SomeMethod1()
上面这段代码在Lambda式中调用了一个方法。需要注意的是，如果在创建会被其他方使用的表达式树的时候，不宜在Lambda式中执行方法调用。比如：在SQL Server内执行。
一般来说，让一个方法在原先设计的上下文环境以外执行没有意义，也不能真正工作。
3. 语句Lambda
语句Lambda和表达式Lambda非常相似，只是语句被包含在大括号内：
(input parameters) => {statement;}
大括号中的语句可以是任意多条，也可以写成多行（定义一个Lambda式也就是在定义一个匿名方法）：
TestDelegate myDel = n => { string s = n + " " + "World";
Console.WriteLine(s); };
当然语句Lambda跟匿名方法一样，无法用于创建表达式树。
4. 类型猜测
当编写一个Lambda式的时候，我们通常不需要明确指定输入参数的类型。因为编译器会根据Lambda体的实现，以及委托的定义来猜测类型。
举例：如果要从一个List<int>中删除小于100的元素
lst.RemoveAll(i => i < 100); //i会被猜测为int
通常的猜测规则如下：
- Lambda式必须包含与委托定义中相等数量的输入参数；
- 每个Lambda式的输入参数必须能够隐式转换成委托定义中所要求的输入参数；
- Lambda式的返回值必须能够隐式转换成委托定义中的返回值。
注意：由于目前在common type system中还没有一个“Lambda式类型”的类型。如果在有些场合提到“Lambda式的类型”，那通常表示委托的定义或者是Expression<>类型。
5. Lambda式中的变量作用域
在Lambda式定义中可以引用外部变量。只要是在定义处能够访问到的变量，都可以在Lambda式中引用。
Lambda式的定义仅仅是定义一个匿名方法，最终会生成一个委托对象。外部变量的引用将被“捕获”到委托对象内部，将会伴随委托对象的整个生命周期。在委托对象生命周期结束之前该变量都不会被垃圾回收。就算外部变量已经超过了原来的作用域，也还能继续在Lambda式中使用。所有会被引用的外部变量必须在Lambda式定义之前被显式赋值。见下例
delegate bool D();
delegate bool D2(int i);
class Test
{
D del;
D2 del2;
public void TestMethod(int input)
{
int j = 0;
// Initialize the delegates with lambda expressions.
// Note access to 2 outer variables.
// del will be invoked within this method.
del = () => { j = 10; return j > input; };
// del2 will be invoked after TestMethod goes out of scope.
del2 = (x) => {return x == j; };
// Demonstrate value of j:
// Output: j = 0
// The delegate has not been invoked yet.
Console.WriteLine("j = {0}", j);
// Invoke the delegate.
bool boolResult = del();
// Output: j = 10 b = True //注意j在del的执行过程中被修改
Console.WriteLine("j = {0}. b = {1}", j, boolResult);
}
static void Main()
{
Test test = new Test();
test.TestMethod(5);
// Prove that del2 still has a copy of
// local variable j from TestMethod. //j的引用超出了原先定义的作用域
bool result = test.del2(10);
// Output: True
Console.WriteLine(result);
Console.ReadKey();
}
}
下面是关于变量作用域的规则：
- 被“捕获”的变量在委托的生命周期结束前都不会被垃圾回收；
- 在Lambda式内部定义的变量对外不可见；
- Lambda式无法直接捕获一个具有ref或out描述的参数变量；
- Lambda式中的return语句不会导致当前所在的方法返回；
- Lambda式中不允许包含会导致跳当前执行范围的goto，break 或 continue语句。
6. 总结
Lambda式可以说就是另外一种形式的匿名方法。用在某些地方，会使代码更加简洁。
定义一个Lambda式本质上就是定义一个委托的实现体。
