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LINQ的演變及其對C#設計的影響(2)

編輯:關於C語言

Lambda 表達式

Lambda 表達式是一種語言功能,在許多方面類似於匿名方法。事實上,如果 lambda 表達式首先被引入語言,那麼就不會有對匿名方法的需要了。這裡的基本概念是可以將代碼視為數據。在 C# 1.0 中,通常可以將字符串、整數、引用類型等傳遞給方法,以便方法對那些值進行操作。匿名方法和 lambda 表達式擴展了值的范圍,以包含代碼塊。此概念常見於函數式編程中。

我們再借用以上示例,並用 lambda 表達式替換匿名方法:

IEnumerable locals =EnumerableExtensions.Where(customers, c => c.ZipCode == 91822);

有幾個需要注意的地方。對於初學者而言,lambda 表達式簡明扼要的原因有很多。首先,沒有使用委托關鍵字來引入構造。取而代之的是一個新的運算符 =>,通知編譯器這不是正則表達式。其次,Customer 類型是從使用中推斷出來的。在此例中,Where 方法的簽名如下所示:

public static IEnumerable Where(IEnumerable items, Func<T, bool> predicate)

編譯器能夠推斷“c”是指客戶,因為 Where 方法的第一個參數是 IEnumerable,因此 T 事實上必須是 Customer。利用這種知識,編譯器還可驗證 Customer 具有一個 ZipCode 成員。最後,沒有指定的返回關鍵字。在語法形式中,返回成員被省略,但這只是為了語法便利。表達式的結果仍將視為返回值。

與匿名方法一樣,Lambda 表達式也支持變量捕獲。例如,對於在 lambda 表達式主體內包含 lambda 表達式的方法,可以引用其參數或局部變量:

public IEnumerable LocalCusts(IEnumerable customers, int zipCode)
{
 return EnumerableExtensions.Where(customers,c => c.ZipCode == zipCode);
}

最後,Lambda 表達式支持更冗長的語法,允許您顯式指定類型,以及執行多條語句。例如:

return EnumerableExtensions.Where(customers,(Customer c) => { int zip = zipCode; return c.ZipCode == zip; });

好消息是,我們向原始文章中提議的理想語法邁進了一大步,並且我們能夠利用一個通常能在查詢運算符以外發揮作用的語言功能來實現這一目標。讓我們再次看一下我們目前所處的階段:

IEnumerable locals =EnumerableExtensions.Where(customers, c => c.ZipCode == 91822);

這裡存在一個明顯的問題。客戶目前必須了解此 EnumerableExtensions 類,而不是考慮可在 Customer 上執行的操作。另外,在多個運算符的情況下,使用者必須逆轉其思維以編寫正確的語法。例如:

IEnumerable locals =EnumerableExtensions.Select(
  EnumerableExtensions.Where(customers, c => c.ZipCode == 91822),c => c.Name);

請注意,Select 屬於外部方法,盡管它是在 Where 方法結果的基礎上運行的。理想的語法應該更類似以下代碼:

sequence locals =customers.where(ZipCode == 98112).select(Name);

因此,是否可利用另一種語言功能來進一步接近實現理想語法呢?

擴展方法

結果證明,更好的語法將以被稱為擴展方法的語言功能形式出現。擴展方法基本上屬於可通過實例語法調用的靜態方法。上述查詢問題的根源是我們試圖向 IEnumerable 添加方法。但如果我們要添加運算符,如 Where、Select 等,則所有現有和未來的實現器都必須實現那些方法。盡管那些實現絕大多數都是相同的。在 C# 中共享“接口實現”的唯一方法是使用靜態方法,這是我們處理以前使用的 EnumerableExtensions 類的一個成功方法。

假設我們轉而將 Where 方法編寫為擴展方法。那麼,查詢可重新編寫為:

IEnumerable locals =customers.Where(c => c.ZipCode == 91822);

對於此簡單查詢,該語法近乎完美。但將 Where 方法編寫為擴展方法的真正含義是什麼呢?其實非常簡單。基本上,因為靜態方法的簽名發生更改,因此“this”修飾符就被添加到第一個參數:

public static IEnumerable Where(this IEnumerable items, Func<T, bool> predicate)

此外,必須在靜態類中聲明該方法。靜態類是一種只能包含靜態成員,並在類聲明中用靜態修飾符表示的類。這就它的全部含義。此聲明指示編譯器允許在任何實現 IEnumerable 的類型上用與實例方法相同的語法調用 Where。但是,必須能夠從當前作用域訪問 Where 方法。當包含類型處於作用域內時,方法也在作用域內。因此,可以通過 Using 指令將擴展方法引入作用域。(有關詳細信息,請參見側欄上的“擴展方法”。)

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