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【C#进阶】拥抱Lambda(一)

程序员文章站 2022-04-08 21:31:20
写在开头,好奇从这里开始(当时让加查询条件,结果竟然是一句话来发挥神奇作用): 1. 语法糖 Lambda 在我看来,=>总是一个无敌可爱的符号。嗯,包括C语言里面的 -> 这个,它总像是在说“我指到这边,你看..”。 找到了一张图[1],可以很好地说明lambda表达式,语法糖上的变化。 下面有一 ......

  写在开头,好奇从这里开始(当时让加查询条件,结果竟然是一句话来发挥神奇作用):

this.testgrade = criteriahelper.newobject<itestcase, dtotestcase>("测试等级", a => a.grade);

 

1. 语法糖 lambda

  在我看来,=>总是一个无敌可爱的符号。嗯,包括c语言里面的 -> 这个,它总像是在说“我指到这边,你看..”。

  找到了一张图[1],可以很好地说明lambda表达式,语法糖上的变化。

// 匿名方法,方法如何写应该是深入骨髓的哦:

          delegate(string text) { return text.length; }

// lambda表达式,作用与上行相同:

          (string text) => { return text.length; }

// 还可以省略括号,这看起来就更像goes to“看到这里”的感觉了:

          (string text) => text.length

// 让编译器推断参数类型:

          (text) => text.length

// 还可以省略括号:

          text => text.length

  注:lambda表达式在去掉花括号时(即仅有一句时),其实是不带;符号的,一般加上的;是赋值语句规则的。

  下面有一个例子,一个让人觉得“怎么会有传方法这种这么神奇操作”的例子:

    class film
    {
        public string name { get; set; }
        public int year { get; set; }
    }

    // main函数:
    var films = new list<film>
    {
        new film { name = "jaws", year = 1975},
        new film { name = "singing in the rain", year = 1952},
        new film { name = "some like it hot", year = 1959},
        new film { name = "the wizard of oz", year = 1939},
        new film { name = "american beauty", year = 1999}
    };

    action<film> print = film => console.writeline("name = {0}, year = {1}", film.name, film.year);
    films.foreach(print);
    // console.writeline("\r");

    films.findall(film => film.year < 1955).foreach(print);
    // console.writeline("\r");
 
    films.sort((f1,f2) => f1.name.compareto(f2.name));
    films.foreach(print);

 

2. lambda表达式与表达式树(expression tree)

  在开启本节内容前,先捋清一下:

【C#进阶】拥抱Lambda(一)

图2 [2]

  c#编译成公共中间语言(cil或者il,成果就是组件.dll文件),程序运行时再由实时编译器(just in time,jit)转化为特定于cpu的语言。

 

2.1 表达式树

  表达式树就是对象构成的树,树中每个节点本身都是一个表达式。expression类主要包括两个属性:

            type属性:表达式求值后的返回类型。

            nodetype属性:返回所代表的表达式的种类,也是节点类型。

 

  表达式树,有很多不同类型的节点。

  例如可以这样想象:一个数是一个节点,一个运算符也是一个节点,那么一个简单的2+3表达式,就是有3个节点的树形关系。

    expression firstarg = expression.constant(2);
    expression secondarg = expression.constant(3);
    expression add = expression.add(firstarg, secondarg);

    console.writeline(add); // 打印出来的是表达式 (2 + 3)

  注意:“叶”表达式总是最先创建的。

  注意:expression.constant或者是expression.add类型都是继承于expression的,这棵树的所有节点,都是expression类型。

【C#进阶】拥抱Lambda(一)

 

add

binaryexpression

nodetype = add

type = system.int32

firstarg

constantexpression

nodetype = constant

type = system.int32

secondarg

constantexpression

nodetype = constant

type = system.int32

图3 上例代码表达式树树形化表示

  继续上面的例子,既然打印出来的仅是表达式(2 + 3) ,那么能不能打印运行结果呢?

  可以想象一下,节点里面不管是数值或是运算符,其实对于表达式树来说,也就是多个节点或者少个节点的事。如果把节点当成没有实际意义的“圣诞树挂饰”(因为树上的节点“不干活”),那表达式树到底有什么意义?

  那句话是这样的,“没有lambda表达式,表达式树几乎没有任何价值”。

  我算是有些明白,“code as data”是什么意思。没有数据,代码是惘然的。但是“叶子”有了,怎么让树“活过来”?微软提供的方式是:将表达式树编译成委托——既然有各种类型的节点,怎么不能有方法类型的节点呢。

 

    expression leftarg = expression.constant(2);
    expression rightarg = expression.constant(3);
    expression add = expression.add(leftarg, rightarg);

    func<int> compiled = expression.lambda<func<int>>(add).compile();
    console.writeline(compiled());

 

【C#进阶】拥抱Lambda(一) 

  c#当中lambda表达式支持表达式树,不过还需要该节点使用compile()方法(大概就是编译成对应的func<t>类型,此方法涉及到system.reflection.methodinfo,这节内容放到后面来谈)。

 

   expression<func<int>> return5 = () => 5;   // () => 5是一个lambda表达式

   func<int> compiled = return5.compile();    // 把lambda表达式转换成表达式树。
                            // (这种转换有限制,此处不详谈。)

 

2.2 lambda表达式与linq

  linq(language integrated query)是一种基于中间查询能够直接反馈到c#语言环境当中的技术。

  linq提供器的中心思想在于:从一个熟悉的源语言(比如c#)生成一个表达式树,将结果作为一个中间格式,再将其转换成目标平台上的本地语言(比如sql)。

 

  linq to objects方式是:使用含有lambda表达式的c#查询代码,再由转化为相应的il,在clr中执行。

  linq to sql方式:编译成使用表达式树il,在执行时,动态执行sql语句(il已经处理好怎么让linq to sql提供器处理到本地语言)。

   ……

  除了linq to objects和linq to sql还有其他的数据查询方式,此处不展开。

 

 

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  下节预告:

  lambda表达式提供编译时检查的能力,它与表达式树一起的话,会有神奇反应。

 

注释:

[1]  lambda语法简写

[2] 图源自 *

[3] 此笔记主要参考 《深入理解c#》(第3版)jon skeet 著  姚琪琳 译