11.3.5 為 C# 實現延遲值

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11.3.5 為 C# 實現延遲值

 

在 11.3.3 節，我們使用函數來表示 C# 中的延遲計算。我們剛才在 F# 中探討了Lazy<T> 類型，它為計算過的值，添加了緩衝功能。從Visual Studio 2010 開始，在核心的 .NET 庫下的System.Lazy <T> 就有了這種類型，因此，我們不必自己實現。

清單 11.18 是簡化的 Lazy<T> 類。代碼在許多方面做了簡化，它不是安全執行緒的，不處理任何異常，只表達了核心概念。

[

清單的序號終於正常了。

]

清單11.18 表示延遲值的類 (C#)

public class Lazy<T> {

 readonly Func<T> func;

 bool evaluated = false;   | 表示緩衝的狀態

  Tvalue;               |

 

 public Lazy(Func<T> func) {   [1]

   this.func = func;

  }

 public T Value {   [2]

   get {

     if (!evaluated) {

       value = func();     | 計算值，修改狀態

       evaluated = true;   |

     }

     return value;

    }

  }

}

public class Lazy {   <-- 在建立值時，啟用類型推斷

 public static Lazy<T> Create<T>(Func<T> func) {

   return new Lazy<T>(func);

  }

}

 

這個類的第一個重要部分是建構函式[1]，它的參數為函數，並將其儲存在唯讀欄位裡面；而這個函數沒有任何參數，只在調用時，才計算這個值，所以，我們使用 Func<T> 委託。在非泛型型別中，還有一個靜態方法，讓我們建立延遲值時，更容易使用 C# 的類型推斷。

延遲值用一個標誌來表示值是否已經計算過。注意，我們將使用泛型，因此，使用 null 值來表示不可能很容易，雖然，我們添加了約束，來強制 T 是參考型別，我們需要允許這種可能性，函數可能返回 null 作為計算值。

使用緩衝值的大部分代碼是在 Value 屬性[2]的 getter 中。從使用者的角度來看，這是類的第二個重要部分。它首先測試是否已進行計算過函數。如果已經做過，我們就可以使用前面計算過的值；如果還沒有，就調用函數，並作標誌，保證不會多次計算。

現在，我們看一段簡單代碼，看看是如何使用這個類型的：

 

var lazy = Lazy.Create(() => Foo(10));

Console.WriteLine(lazy.Value);              // Prints ‘Foo(10)‘ and ‘True‘

Console.WriteLine(lazy.Value);              // Prints only ‘True‘

 

如果嘗試此代碼，可以看到，其行為與 F# 版本完全相同。當建立延遲值時，我們給它一個函數：這時，Foo 方法不會調用。第一次調用Value，計算函數並調用 Foo；後序再調用 Value ，就使用前面計算過的緩衝值，可以看最後一行的列印結果。

到目前為止，我們討論延遲值的動機是實現或運算子的延遲版本的痛點。在下一節，我們將看兩個更複雜的實際使用延遲值的樣本。

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