Одиночные лямбда-выражения

Лямбда-выражения

Несмотря на всю ценность анонимных методов, им на смену пришел более совершенный подход: лямбда-выражение. Не будет преувеличением сказать, что лямбда- выражение относится к одним из самых важных нововведений в С#, начиная с выпуска исходной версии 1.0 этого языка программирования. Лямбда-выражение основывается на совершенно новом синтаксическом элементе и служит более эффективной альтернативой анонимному методу. И хотя лямбда-выражения находят применение главным образом в работе с LINQ, они часто используются и вместе с делегатами и событиями. Именно об этом применении лямбда-выражений и пойдет речь в данном разделе.

Лямбда-выражение — это другой собой создания анонимной функции. (Первый ее способ, анонимный метод, был рассмотрен выше.) Следовательно, лямбда-выражение может быть присвоено делегату. А поскольку лямбда-выражение считается более эффективным, чем эквивалентный ему анонимный метод, то в большинстве случаев рекомендуется отдавать предпочтение именно ему.

Во всех лямбда-выражениях применяется новый лямбда-оператор =>, который разделяет лямбда-выражение на две части. В левой его части указывается входной параметр (или несколько параметров), а в правой части — тело лямбда-выражения. Оператор => иногда описывается такими словами, как "переходит" или "становится".

В С# поддерживаются две разновидности лямбда-выражений в зависимости от тела самого лямбда-выражения. Так, если тело лямбда-выражения состоит из одного выражения, то образуется одиночное лямбда-выражение. В этом случае тело выражения не заключается в фигурные скобки. Если же тело лямбда-выражения состоит из блока операторов, заключенных в фигурные скобки, то образуется блочное лямбда-выражение. При этом блочное лямбда-выражение может содержать целый ряд операторов, в том числе циклы, вызовы методов и условные операторы if. Обе разновидности лямбда- выражений рассматриваются далее по отдельности.

В одиночном лямбда-выражении часть, находящаяся справа от оператора =>, воздействует на параметр (или ряд параметров), указываемый слева. Возвращаемым результатом вычисления такого выражения является результат выполнения лямбда- оператора.

Ниже приведена общая форма одиночного лямбда-выражения, принимающего единственный параметр.

параметр => выражение. Если же требуется указать несколько параметров, то используется следующая форма.

(список_параметров) => выражение

Таким образом, когда требуется указать два параметра или более, их следует заключить в скобки. Если же выражение не требует параметров, то следует использовать пустые скобки. Ниже приведен простой пример одиночного лямбда-выражения.

count => count + 2

В этом выражении count служит параметром, на который воздействует выражение count + 2. В итоге значение параметра count увеличивается на 2. А вот еще один пример одиночного лямбда-выражения.

n => n % 2 == 0

В данном случае выражение возвращает логическое значение true, если числовое значение параметра п оказывается четным, а иначе — логическое значение false. Лямбда-выражение применяется в два этапа. Сначала объявляется тип делегата, совместимый с лямбда-выражением, а затем экземпляр делегата, которому присваивается лямбда-выражение. После этого лямбда-выражение вычисляется при обращении к экземпляру делегата. Результатом его вычисления становится возвращаемое значение. В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение двух одиночных лямбда-выражений. Сначала в этой программе объявляются два типа делегатов. Первый из них, Incr, принимает аргумент типа int и возвращает результат того же типа. Второй делегат, IsEven, также принимает аргумент типа int, но возвращает результат типа bool. Затем экземплярам этих делегатов присваиваются одиночные лямбда-выражения. И наконец, лямбда-выражения вычисляются с помощью соответствующих экземпляров делегатов.

// Объявить делегат, принимающий аргумент типа int и // возвращающий результат типа int. ' delegate int Incr(int v); // Объявить делегат, принимающий аргумент типа int и // возвращающий результат типа bool. delegate bool IsEven(int v); class Program { static void Main(string[] args) { // Создать делегат Incr, ссылающийся на лямбда-выражение, // увеличивающее свой параметр на 2. Incr incr = count => count + 2; // А теперь использовать лямбда-выражение incr. Console.WriteLine("Использование лямбда-выражения incr: "); int x = -10; while(x <= 0) { Console.Write(x + " "); x = incr(x); // увеличить значение х на 2 } Console.WriteLine("\n"); // Создать экземпляр делегата IsEven, ссылающийся на лямбда-выражение, // возвращающее логическое значение true, если его параметр имеет четное // значение, а иначе — логическое значение false. IsEven isEven = n => n % 2 == 0; //А теперь использовать лямбда-выражение isEven. Console.WriteLine("Использование лямбда-выражения isEven: "); for(int i=1; i <= 10; i++) if(isEven(i)) Console.WriteLine(i + " четное."); Console.ReadLine(); } }

Обратите в данной программе особое внимание на следующие строки объявлений.

Incr incr = count => count +2;IsEven isEven = n => n % 2 == 0;

В первой строке объявления экземпляру делегата incr присваивается одиночное лямбда-выражение, возвращающее результат увеличения на 2 значения параметра count. Это выражение может быть присвоено делегату Incr, поскольку оно совместимо с объявлением данного делегата. Аргумент, указываемый при обращении к экземпляру делегата incr, передается параметру count, который и возвращает результат вычисления лямбда-выражения. Во второй строке объявления делегату isEven присваивается выражение, возвращающее логическое значение true, если передаваемый ему аргумент оказывается четным, а иначе — логическое значение false. Следовательно, это лямбда-выражение совместимо с объявлением делегата IsEven. В связи со всем изложенным выше возникает резонный вопрос: каким образом компилятору становится известно о типе данных, используемых в лямбда- выражении, например, о типе int параметра count в лямбда-выражении, присваиваемом экземпляру делегата incr? Ответить на этот вопрос можно так:

компилятор делает заключение о типе параметра и типе результата вычисления выражения по типу делегата. Следовательно, параметры и возвращаемое значение лямбда- выражения должны быть совместимы по типу с параметрами и возвращаемым значением делегата. Несмотря на всю полезность логического заключения о типе данных, в некоторых случаях приходится явно указывать тип параметра лямбда-выражения. Для этого достаточно ввести конкретное название типа данных. В качестве примера ниже приведен другой способ объявления экземпляра делегата incr.

Incr incr = (int count) => count + 2;

Как видим, count теперь явно объявлен как параметр типа int. Обратите также внимание на использование скобок. Теперь они необходимы. (Скобки могут быть опущены только в том случае, если задается лишь один параметр, а его тип явно не указывается.)

В предыдущем примере в обоих лямбда-выражениях использовался единственный параметр, но в целом у лямбда-выражений может быть любое количество параметров, в том числе и нулевое. Если в лямбда-выражении используется несколько параметров, их необходимо заключить в скобки. Ниже приведен пример использования лямбда- выражения с целью определить, находится ли значение в заданных пределах.

(low, high, val) => val >= low && val <= high;

А вот как объявляется тип делегата, совместимого с этим лямбда-выражением.

delegate bool InRange(int lower, int upper, int v);

Следовательно, экземпляр делегата InRange может быть создан следующим образом.

InRange rangeOK = (low, high, val) => val >= low && val <= high;

После этого одиночное лямбда-выражение может быть выполнено так, как показано ниже.

if(rangeOK(l, 5, 3)) Console.WriteLine("Число 3 находится в пределах от 1 до 5.");

И последнее замечание: внешние переменные могут использоваться и захватываться в лямбда-выражениях таким же образом, как и в анонимных методах.

Дата добавления: 2014-01-04