[深入學習C#]匿名函數、委託和Lambda運算式

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匿名函數

　　匿名函數（Anonymous Function）是表示“內聯”方法定義的運算式。匿名函數本身及其內部沒有值或者類型，但是可以轉換為相容的委託或者運算式樹狀架構類型。匿名函數轉換的計算取決於轉換的目標類型：如果是委託類型，則轉換計算為引用匿名函數所定義的方法的委託；如果是運算式樹狀架構類型，則轉換將計算以對象結構形式表示方法結構的運算式樹狀架構。
　　匿名函數有兩種文法風格：Lambda運算式(lambda-expression)和匿名方法運算式(anonymous-method-expression)。在幾乎所有的情況下，Lambda運算式都比匿名方法運算式更為簡介具有表現力。但現在C#語言中仍保留了後者，為了向後相容。
　　Lambda運算式：
　　　　async可選 (匿名的函數簽名)=> (匿名的函數體)
　　匿名方法運算式：
　　　　async可選 delegate (顯式的匿名函數簽名) 可選{代碼塊}

　　其中匿名的函數簽名可以包括兩種，一種是隱式的匿名函數簽名另一種是顯式的匿名函數簽名：
　　　　隱式的函數簽名：(p)、(p1,p1)
　　　　顯式的函數簽名：(int p)、(int p1,int p2)、(ref int p1,out int p2)
　　匿名的函數體可以是運算式或者代碼塊。

　　從上面我們可以看出，Lambda運算式的參數形式可以顯式或者隱式類型化。在顯式類型化參數列表中，每個參數的類型是顯式聲明的，在隱式類型化參數列表中，參數的類型是從匿名函數出現的上下文中推斷出來的。
　　當Lambda運算式只有一個具有隱式類型化參數的時候，參數列表可以省略圓括弧，也就是說：
　　(參數) => 運算式
　　可以簡寫為
　　參數 => 運算式

一些匿名函數的樣本
　　x => x + 1 //隱式的類型化，函數體為運算式
　　x => {return x + 1;} //隱式的類型化，函數體為代碼塊
　　(int x) => x + 1 //顯式的類型化，函數體為運算式
　　(int x) => {return x + 1;} //顯式的類型化，函數體為代碼塊
　　(x , y) => x * y //多參數
　　() => Console.WriteLine() //無參數
　　async (t1 , t2) => await t1 + await t2 //非同步
　　delegate (int x) {return x + 1;} //匿名函數方法運算式
　　delegate {return 1 + 1;} //參數列表省略
　　
Lambda運算式和匿名方法運算式的區別：
　　● 當沒有參數的時候，匿名方法運算式允許完全省略參數列表，從而可以轉換為具有任意值參數列表的委託類型，Lambda運算式則不能省略參數列表的圓括弧()。
　　● Lambda運算式允許省略和推斷型別參數，而匿名方法運算式要求顯式聲明參數類型。
　　● Lambda運算式主體可以為運算式或者代碼塊，而匿名方法運算式的主體必須為代碼塊。
　　● 只有Lambda運算式可以相容到運算式樹狀架構類型。

委託

　　一個委託是一個指向一個方法的引用，或者說，一個委託的執行個體就是一個指向某個方法的對象，這是一個簡單卻十分強大的概念。
　　C#中的委託是用來處理在其他語言中(如C++、Pascal等)需要用函數指標來處理的情況。不過與C++不同的是：委託是完全物件導向的；C++指標僅僅指向成員函數，而委託同時封裝了對象的執行個體和方法；委託是完全型別安全的，只有當函數的簽名與委託的簽名匹配的時候，委託才可以指向該方法，當委託沒有合法的指向方法的時候不能被調用。

　　一些關於委託的知識點：
　　
　　1.委託是型別安全的
　　委託類型的傳回型別必須為void或者輸出安全，委託類型的所有形參類型都必須是輸入安全的。
　　
　　2.委託類型是名稱等效，不是結構等效
　　也就是說，對於兩個委託類型，即使它們具有相同的參數列表和傳回型別，它們仍將被視為兩個不同的委託類型。
　　例如：
　　delegate int A(int x);
　　delegate int B(int x);
　　A和B是兩個不同的委託。
　　
　　但是，兩個結構一樣的委託，它們的執行個體可以指向同一個方法。
　　
　　3.委託的調用列表(多播委託)
　　委託執行個體所封裝的方法集合稱為調用列表。
　　當我們從某個方法建立一個委託執行個體的時候，該執行個體將封裝此方法，該執行個體中的調用列表包含一個“進入點”。當我們組合多個非空的委託執行個體的時候，它們的調用列表將串連在一起形成一個新的調用列表，新的調用列表中包含了多個“進入點”。
　　委託的組合是使用二元運算子 + 和 += 來進行的，同樣可以使用 - 和 -= 來進行組合的移除。
　　
　　下面的樣本示範多個委託的執行個體化及其相應的調用列表：

delegate void D(int x)class{    public static void M1(int i){...}    public static void M2(int i){...}}class Test{    static void Main()    {        D cd1 = new D(c.M1);            //M1        D cd2 = new D(c.M2);            //M2        D cd3 = cd1 + cd2;              //M1 + M2        D cd4 = cd3 + cd1;              //M1 + M2 + M1        D cd5 = cd4 + cd3;              //M1 + M2 + M1 + M2    }}

　　執行個體化cd1和cd2的時候，它們分別封裝一個方。執行個體化cd3的時候，它調用的列表有兩個方法M1和M2，而且順序與此相同。cd4的調用列表中依次包含M1、M2、M1。最後，cd5的調用列表中依次包含M2、M1、M1、M2。
　　
　　4.委託的調用
　　當調用一個委託執行個體的時候，將按照調用列表的順序依次調用列表中的各個方法，當在調用期間發生異常，調用列表中排在後面的任何方法將不會被調用。

using System;delegate void D(int x);class C{    public static void M1(int i)    {        Console.WriteLine("C.M1:"+i);    }    public static void M2(int i)    {        Console.WriteLine("C.M1:"+i);    }　　    public  void M3(int i)    {        Console.WriteLine("C.M2:"+i);    }}class Test{    static void Main()    {        D cd1 = new D(c.M1);            //M1        cd1(-1);                        //調用cd1        D cd2 = new D(c.M2);            //M2        cd2(-2);                        //調用M2        D cd3 = cd1 + cd2;              //M1 + M2        cd3(10);                        //依次調用M1、M2        cd3 += cd1;        cd3(20);                        //依次調用M1、M2、M1        C c = new C();        D cd4 = new D(c.M3);                    cd3 += cd4;        cd3(30);                        //依次調用M1、M2、M1、M3        cd3 -= cd1                      //移除最後一個M1        cd3(40);                        //依次調用M1、M2、M3        cd3 -= cd4;                             cd3(50);                        //依次調用M1、M2        cd3 -= cd2        cd3(60);                        //調用M1        cd3 -= cd2                      //這是cd3的調用列表中沒有cd2了，該移除不生效，不報錯        cd3(70);                        //調用M1        cd3 -= cd1                              //      cd3(70);                //如果調用，將會報System.NullReferenceException異常    }}

Lambda運算式

　　自從C#3.0開始，就可以使用一種新文法把實現代碼賦予委託：Lambda運算式。只要有委託參數類型的地方，就可以使用Lambda運算式。使用匿名方法的地方可以使用Lambda運算式來代替，例如：

Func< string,string > = delagate(string para){    para += "Hello World!";    return param;}　　可以寫成Func< string,string > = para=>{    para +="Hello World!";    return para;}

　　Lambda運算式運算子”=>”的左邊列出了需要的參數，右邊定義了賦予Lambda變數的方法的代碼實現。
　　我們注意到，無論何時，只要我們需要引入匿名方法，我們都需要在前面加上delegate關鍵字，而且參數列表都需要類型化。Lambda運算式提供了一種更為簡潔和自然的文法，而且在C#更多進階的方面中都涉及廣泛。簡而言之，我們應該用Lambda運算式來替代匿名方法。
　　例如：

public class Person{    string Name;    int Age;}List<Person> personList = new List<Person>();personList.Find(delegate(Person p){retrun p.Age==12;});//可以寫成personList.Find(p=>p.Age==12);

[深入學習C#]匿名函數、委託和Lambda運算式