C#匿名方法和lambda表达式

Myth丶恋晨 2023-06-18 13:00 29阅读 0赞

顺着上一篇委托的思路，整理了一下匿名方法和lambda表达式的学习笔记。

# 一、匿名方法 #

## 1.1匿名方法的出现 ##

首先，我们需要考虑的第一个问题就是为什么会有匿名方法的出现？我们可能都会用，但是我们倒也可以思考一下其来源。我们可以看一下匿名方法(在C\#中)都会用到什么地方：委托和LINQ，这两个是主要会用到匿名方法的概念。像之前我门使用普通方法使用的好好的，那为什么要使用匿名方法呢？总的来说它有以下几点好处(可能不全面)：  
1、简化了代码的书写。以前总是要在方法体外面先定义好了方法，才能将方法赋给委托实例，现在可以在方法体内直接定义方法即可，降低了代码的复杂性。要记住乔老爷的一句真理：懒人推动世界啊。能进行简化的一定要进行简化。  
2、避免了过多的颗粒过小的方法污染整个程序。有时我们可能会在类中定义了太多的简单的方法，这可能不会使整个程序怎么样，但这大大影响了我们对程序的可读性。

## 1.2匿名方法的使用 ##

仍以委托中的遗嘱实例来进行演示，如下所示：

static void Main(string[] args)
    { 
         Action lawer;
         lawer=delegate() 			//使用匿名方法进行委托
         { 
             Console.WriteLine("I have no money!!!");
         };
         lawer();            //律师执行遗嘱中的内容
         Console.ReadKey();
     }

原来的代码如下：

class Program
    { 
        static void Main(string[] args)
        { 
            Action lawer=new Action(Testament);        //创建一个委托实例，也就是找到了一个律师，并把遗嘱交给律师
            //lawer = Testament; //把遗嘱交给律师
            lawer();            //律师执行遗嘱中的内容
            Console.ReadKey();
        }
    
        static void Testament()     //遗嘱
        { 
            Console.WriteLine("I have no money!!!");
        }
    }

两者相比较而言，匿名函数对委托过程代码的简化有着明显的效果。

## 1.3匿名方法实现原理 ##

我们将使用匿名方法生成的.exe文件进行反编译再来查看一下代码，如下所示：  
![在这里插入图片描述][20191202191456363.png]  
粗略的一看，这都是什么和什么啊，那我们继续往下看：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
现在我们再看这里面的东西我们大概就明白了，当我们进行匿名委托时，编译器会自动在类中创造一个密封的嵌套类，然后使用这个嵌套类来创建一个委托的实例，之后再把创建好的委托实例赋给我们自己定义的委托实例。这也就解释了为什么我们使用委托时生成的类虽然包含了4个方法(构造函数、BeginInvoke()、EndInvoke()和Invoke())，但是里面明明没有重载“=”操作符却可以很顺利的就进行了赋值操作，这是因为“=”的左边是我们自己定义的委托实例而“=”的右边是利用编译器生成的委托实例，等式左右的类型一致自然就可以进行赋值操作。

# 二、lambda表达式 #

## 2.1lambda表达式的使用 ##

lambda表达式早在C\#3.0(2007版，可能比C++2.0还要早)中就已经得到了很广泛的应用，而在C\#中我们可以将lambda表达式看做是对C\#2.0中的匿名方法的一种演变。匿名方法可以做到的事情lambda表达式几乎都可以做到，而且lambda表达式更易读、更简洁。其实lambda表达式主要作用的对象主要是LINQ，对于委托过程的代码简化并不是很明显。具体使用如下所示:

lambda表达式：

static void Main(string[] args)
    { 
         Action lawer;
         lawer = () =>		//使用lambda表达式进行委托
         { 
             Console.WriteLine("I have no money!!!");
         };
         lawer();            //律师执行遗嘱中的内容
    
         Console.ReadKey();
     }

## 2.2lambda表达式实现原理 ##

我们将使用匿名方法生成的.exe文件进行反编译再来查看一下代码，如下所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
是不是感觉和上面的匿名方法生成的东西是一样的，其实这两种方式进行委托所生成的东西就是一样的，只不过是在“=”右面书写的形式不同而已，并且lambda表达式对于委托过程的代码简化也已经是有些不太明显了，只能说的确提高了一点代码的可读性吧。

# 三、匿名函数捕获外部变量 #

既然我们已经知道上述的两种匿名函数(有的书里将lambda和匿名方法统称为匿名函数)在实现的过程中都会建立一个密封的嵌套类，那么对于匿名函数的另一种情况“捕获外部变量”编译器又会怎么做呢？我们以一个简单的代码为例：

//捕获外部变量
    Func<int> sum;
    int a = 10;
    
    sum = () => 
    { 
        int b = 10;
        return a+b;     //此时就捕获了a变量
    };
    Console.WriteLine(sum().ToString());
    
    Console.ReadKey();

代码执行结果：  
![在这里插入图片描述][20191205142805696.png]  
上述的代码虽然简单，但是已经足够我们去分析问题了，如下所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
上面是我们使用lambda表达式编译器为我们生成的类。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
我们可以看出编译器不仅为我们生成了一个类，而且还要做许多额外的工作，并且lambda表达式中捕捉到的外部变量编译器都会为其创建一个字段去接收该外部变量的值，而程序之后的操作也都是针对这个嵌套类对象class\_来进行操作的。

# 四、小结 #

C\#中的匿名方法和lambda表达式在委托中的作用是相同的，只是进行“匿名委托”(lambda表达式也算是匿名委托，匿名函数就是指匿名方法和lambda表达式)的两种方式而已。整个过程总的来说，就是通过编译器自动在类中创造一个密封的嵌套类，然后使用这个嵌套类来创建一个委托的实例，之后再把创建好的委托实例赋给我们自己定义的委托实例。我当下的理解只能到这了，可能中间有错误，所以仍需努力对C\#进行更深一步的了解。

[20191202191456363.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191202191456363.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191202192019975.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191202195544312.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20191205142805696.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191205142805696.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191205141510719.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191205141144585.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RheXVoYWl0YW5nMQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70