C# 的Lambda表达式‌常见用法和示例

C# 的 ‌Lambda 表达式‌是一种强大的语法糖，能够极大简化代码并增强灵活性。以下是它的主要功能和应用场景，结合具体示例说明：

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1. ‌简化委托实例化‌

Lambda 可以快速定义委托（如 Func、Action），无需显式声明方法。

// 传统委托（需要单独定义方法）
Func<int, int> square1 = Square; // 假设有方法 int Square(int x) { return x*x; }

// Lambda 表达式
Func<int, int> square2 = x => x * x;
Console.WriteLine(square2(5)); // 输出 25

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2. ‌LINQ 查询与集合操作‌

Lambda 是 LINQ 查询的核心，用于过滤、映射、排序等操作。

List<int> numbers = new List<int> { 1, 3, 5, 2, 4 };

// 过滤偶数并排序
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0).OrderBy(n => n);
// 输出 2, 4

// 将集合映射为字符串
var squaredStrings = numbers.Select(x => $"Squared: {x * x}");
// 输出 ["Squared: 1", "Squared: 9", ...]

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3. ‌事件处理和回调‌

简化事件订阅或异步回调的代码。

// 按钮点击事件
button.Click += (sender, e) => Console.WriteLine("按钮被点击！");

// 异步操作回调
Task.Run(() => SomeLongTask())
    .ContinueWith(task => Console.WriteLine("任务完成！"));

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4. ‌闭包：捕获外部变量‌

Lambda 可以访问并修改定义在其外部的变量。

int factor = 2;
Func<int, int> multiplier = x => x * factor;

Console.WriteLine(multiplier(5)); // 输出 10
factor = 3;
Console.WriteLine(multiplier(5)); // 输出 15（捕获最新值）

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5. ‌表达式树（Expression Trees）‌

将 Lambda 转换为表达式树，用于动态生成代码（如 ORM 框架的查询转换）。

// 将 Lambda 转换为表达式树（而非直接编译为委托）
Expression<Func<int, int, int>> expr = (a, b) => a * b + 2;

// 动态编译并执行表达式
var compiledExpr = expr.Compile();
Console.WriteLine(compiledExpr(3, 4)); // 输出 14 (3*4 + 2)

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6. ‌异步编程（async/await）‌

Lambda 支持异步操作，简化异步方法的定义。

// 异步 Lambda 执行 HTTP 请求
Func<Task<string>> fetchData = async () => {
    using var client = new HttpClient();
    return await client.GetStringAsync("https://example.com");
};

// 调用异步 Lambda
var data = await fetchData();

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7. ‌作为参数传递‌

将 Lambda 作为高阶函数的参数，实现灵活的逻辑注入。

// 自定义排序规则
List<string> words = new List<string> { "apple", "banana", "cherry" };
words.Sort((a, b) => a.Length.CompareTo(b.Length)); 
// 按单词长度排序：["apple", "cherry", "banana"]

// 条件过滤工厂
Func<int, bool> CreateFilter(int threshold) => x => x > threshold;
var filter = CreateFilter(10);
Console.WriteLine(filter(15)); // 输出 true

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8. ‌延迟执行与惰性求值‌

Lambda 可以封装逻辑，延迟到需要时执行。

// 延迟计算值
Lazy<int> lazyValue = new Lazy<int>(() => {
    Console.WriteLine("计算中...");
    return 42;
});
Console.WriteLine(lazyValue.Value); // 第一次访问时执行 Lambda

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9. ‌动态生成代码（通过表达式树编译）‌

结合反射和表达式树，动态生成高性能代码。

// 动态创建一个加法方法
var paramA = Expression.Parameter(typeof(int), "a");
var paramB = Expression.Parameter(typeof(int), "b");
var addBody = Expression.Add(paramA, paramB);
var lambda = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(addBody, paramA, paramB);
var addFunc = lambda.Compile();

Console.WriteLine(addFunc(3, 4)); // 输出 7

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10. ‌与泛型方法结合‌

自动推断泛型类型参数，简化泛型代码。

T Process<T>(T input, Func<T, T> transformer) => transformer(input);

// 自动推断 T 为 int
var result = Process(10, x => x * 2); // 输出 20

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总结：Lambda 的核心优势‌

• 简洁性‌：比匿名方法更短的语法。
• 灵活性‌：支持闭包、异步、表达式树等高级场景。
• 可读性‌：使代码更接近“做什么”而非“怎么做”。
• 集成性‌：深度融入 LINQ、异步编程、EF Core 等框架。

使用建议‌：

• 优先用 Lambda 替代匿名方法（除非需要兼容旧版 C#）。
• 注意闭包陷阱（尤其在循环中捕获变量）。
• 避免在性能关键路径中频繁创建 Lambda（考虑缓存委托）。