Полное руководство. С# 4.0

Метод, на который ссылается делегат, нередко используется только для этой цели. Иными словами, единственным основанием для существования метода служит то об стоятельство, что он может быть вызван посредством делегата, но сам он не вызывается вообще. В подобных случаях можно воспользоваться анонимной функцией, чтобы не создавать отдельный метод. Анонимная функция, по существу, представляет собой безымянный кодовый блок, передаваемый конструктору делегата. Преимущество ано нимной функции состоит, в частности, в ее простоте. Благодаря ей отпадает необходи мость объявлять отдельный метод, единственное назначение которого состоит в том, что он передается делегату.

Начиная с версии 3.0, в C# предусмотрены две разновидности анонимных функ ций: анонимные методы и лямбда-выражения. Анонимные методы были внедрены в C# еще в версии 2.0, а лямбда-выражения — в версии 3.0. В целом лямбда-выражение со вершенствует принцип действия анонимного метода и в настоящее время считается более предпочтительным для создания анонимной функции. Но анонимные методы широко применяются в существующем коде С# и поэтому по-прежнему являются важной составной частью С#. А поскольку анонимные методы предшествовали по явлению лямбда-выражений, то ясное представление о них позволяет лучше понять особенности лямбда-выражений. К тому же анонимные методы могут быть использо ваны в целом ряде случаев, где применение лямбда-выражений оказывается невозмож ным. Именно поэтому в этой главе рассматриваются и анонимные методы, и лямбда- выражения. Анонимные методы

Анонимный метод — один из способов создания безымянного блока кода, связан ного с конкретным экземпляром делегата. Для создания анонимного метода достаточ но указать кодовый блок после ключевого слова delegate. Покажем, как это делается, на конкретном примере. В приведенной ниже программе анонимный метод служит для подсчета от 0 до 5. // Продемонстрировать применение анонимного метода. using System; // Объявить тип делегата. delegate void CountIt; class AnonMethDemo { static void Main { // Далее следует код для подсчета чисел, передаваемый делегату // в качестве анонимного метода. CountIt count = delegate { // Этот кодовый блок передается делегату. for(int i=0; i <= 5; i++) Console.WriteLine(i); }; // обратите внимание на точку с запятой count; } }

В данной программе сначала объявляется тип делегата CountIt без параметров и с возвращаемым типом void. Далее в методе Main создается экземпляр count делегата CountIt, которому передается кодовый блок, следующий после ключевого слова delegate. Именно этот кодовый блок и является анонимным методом, кото рый будет выполняться при обращении к делегату count. Обратите внимание на то, что после кодового блока следует точка с запятой, фактически завершающая оператор объявления. Ниже приведен результат выполнения данной программы. 0 1 2 3 4 5 Передача аргументов анонимному методу

Анонимному методу можно передать один или несколько аргументов. Для этого достаточно указать в скобках список параметров после ключевого слова delegate, а при обращении к экземпляру делегата — передать ему соответствующие аргумен ты. В качестве примера ниже приведен вариант предыдущей программы, измененный с целью передать в качестве аргумента конечное значение для подсчета. // Продемонстрировать применение анонимного метода, принимающего аргумент. using System; // Обратите внимание на то, что теперь у делегата CountIt имеется параметр. delegate void CountIt (int end); class AnonMethDemo2 { static void Main { // Здесь конечное значение для подсчета передается анонимному методу. CountIt count = delegate (int end) { for(int i=0; i <= end; i++) Console.WriteLine(i); }; count(3); Console.WriteLine; count(5); } }

В этом варианте программы делегат CountIt принимает целочисленный аргумент. Обратите внимание на то, что при создании анонимного метода список параметров указывается после ключевого слова delegate. Параметр end становится доступным для кода в анонимном методе таким же образом, как и при создании именованного метода. Ниже приведен результат выполнения данной программы. 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 Возврат значения из анонимного метода

Анонимный метод может возвращать значение. Для этой цели служит оператор return, действующий в анонимном методе таким же образом, как и в именованном методе. Как и следовало ожидать, тип возвращаемого значения должен быть совме стим с возвращаемым типом, указываемым в объявлении делегата. В качестве при мера ниже приведен код, выполняющий подсчет с суммированием и возвращающий результат. // Продемонстрировать применение анонимного метода, возвращающего значение. using System; // Этот делегат возвращает значение. delegate int CountIt(int end); class AnonMethDemo3 { static void Main { int result; // Здесь конечное значение для подсчета перелается анонимному методу. // А возвращается сумма подсчитанных чисел. CountIt count = delegate (int end) { int sum = 0; for(int i=0; i <= end; i++) { Console.WriteLine (i); sum += i; } return sum; // возвратить значение из анонимного метода }; result = count(3); Console.WriteLine("Сумма 3 равна " + result); Console.WriteLine; result = count (5); Console.WriteLine("Сумма 5 равна " + result); } }

В этом варианте кода суммарное значение возвращается кодовым блоком, связан ным с экземпляром делегата count. Обратите внимание на то, что оператор return применяется в анонимном методе таким же образом, как и в именованном методе. Ниже приведен результат выполнения данного кода. 0 1 2 3 Сумма 3 равна 6 0 1 2 3 4 5 Сумма 5 равна 15 Применение внешних переменных в анонимных методах

Локальная переменная, в область действия которой входит анонимный метод, на зывается внешней переменной. Такие переменные доступны для использования в ано нимном методе. И в этом случае внешняя переменная считается захваченной. Захвачен ная переменная существует до тех пор, пока захвативший ее делегат не будет собран в "мусор". Поэтому если локальная переменная, которая обычно прекращает свое су ществование после выхода из кодового блока, используется в анонимном методе, то она продолжает существовать до тех пор, пока не будет уничтожен делегат, ссылаю щийся на этот метод.

Захват локальной переменной может привести к неожиданным результатам. В ка честве примера рассмотрим еще один вариант программы подсчета с суммированием чисел. В данном варианте объект CountIt конструируется и возвращается статическим методом Counter. Этот объект использует переменную sum, объявленную в охваты вающей области действия метода Counter, а не самого анонимного метода. Поэто му переменная sum захватывается анонимным методом. Метод Counter вызывается в методе Main для получения объекта CountIt, а следовательно, переменная sum не уничтожается до самого конца программы. // Продемонстрировать применение захваченной переменной. using System; // Этот делегат возвращает значение типа int и принимает аргумент типа int. delegate int CountIt(int end); class VarCapture { static CountIt Counter { int sum = 0; // Здесь подсчитанная сумма сохраняется в переменной sum. CountIt ctObj = delegate (int end) { for(int i=0; i <= end; i++) { Console.WriteLine(i); sum += i; } return sum; }; return ctObj; } static void Main { // Получить результат подсчета. CountIt count = Counter; int result; result = count(3); Console.WriteLine("Сумма 3 равна " + result); Console.WriteLine; result = count (5); Console.WriteLine("Сумма 5 равна " + result); } }

Ниже приведен результат выполнения этой программы. Обратите особое внима ние на суммарное значение. 0 1 2 3 Сумма 3 равна 6 0 1 2 3 4 5 Сумма 5 равна 21

Как видите, подсчет по-прежнему выполняется как обычно. Но обратите внимание на то, что сумма 5 теперь равна 21, а не 15! Дело в том, что переменная sum захваты вается объектом ctObj при его создании в методе Counter. Это означает, что она продолжает существовать вплоть до уничтожения делегата count при "сборке мусо ра" в самом конце программы. Следовательно, ее значение не уничтожается после воз врата из метода Counter или при каждом вызове анонимного метода, когда проис ходит обращение к делегату count в методе Main.

Несмотря на то что применение захваченных переменных может привести к до вольно неожиданным результатам, как в приведенном выше примере, оно все же логически обоснованно. Ведь когда анонимный метод захватывает переменную, она продолжает существовать до тех пор, пока используется захватывающий ее делегат. В противном случае захваченная переменная оказалась бы неопределенной, когда она могла бы потребоваться делегату. Лямбда-выражения

Несмотря на всю ценность анонимных методов, им на смену пришел более со вершенный подход: лямбда-выражение. Не будет преувеличением сказать, что лямбда- выражение относится к одним из самых важных нововведений в С#, начиная с выпуска исходной версии 1.0 этого языка программирования. Лямбда-выражение основывается на совершенно новом синтаксическом элементе и служит более эффективной альтер нативой анонимному методу. И хотя лямбда-выражения находят применение главным образом в работе с LINQ (подробнее об этом — в главе 19), они часто используются и вместе с делегатами и событиями. Именно об этом применении лямбда-выражений и пойдет речь в данном разделе.

Лямбда-выражение — это другой собой создания анонимной функции. (Первый ее способ, анонимный метод, был рассмотрен в предыдущем разделе.) Следовательно, лямбда-выражение может быть присвоено делегату. А поскольку лямбда-выражение считается более эффективным, чем эквивалентный ему анонимный метод то в боль шинстве случаев рекомендуется отдавать предпочтение именно ему. Лямбда-оператор

Во всех лямбда-выражениях применяется новый лямбда-оператор =>, который раз деляет лямбда-выражение на две части. В левой его части указывается входной пара метр (или несколько параметров), а в правой части — тело лямбда-выражения. Опера тор => иногда описывается такими словами, как "переходит" или "становится".