Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по ООП (язык C#).pdf
Скачиваний:
190
Добавлен:
16.05.2015
Размер:
1.54 Mб
Скачать

Чернов Э. А.

- 135 -

Лекции по языку C# v 2.3

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: теперь у делегата Countlt имеется параметр,

delegate void Countlt(int end); class AnonMethDemo2 { static void Main() {

//Здесь конечное значение для подсчета передается анонимному методу. Countlt count = delegate (int end) {

for(int i=0; i <= end; i++) Console.WriteLine(i);

};

count (); Console.WriteLine (); count E);

}

}

В этом варианте программы делегат Countlt 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 совместим с возвращаемым типом, указываемым в объявлении делегата. В качестве примера ниже приведен код, выполняющий подсчет с суммированием и возвращающий результат.

//Продемонстрировать применение анонимного метода, возвращающего зна-

чение. using System;

//Этот делегат возвращает значение,

delegate int Countlt(int end); class AnonMethDemo3

{

static void Main()

{

Чернов Э. А.

- 136 -

Лекции по языку C# v 2.3

int result;

// Здесь конечное значение для подсчета передается анонимному методу.

//А возвращается сумма подсчитанных чисел. Countlt 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 C);

Console.WriteLine("Сумма 3 равна " + result); Console.WriteLine ();

result = count E);

Console.WriteLine("Сумма 5 равна " + result);

}

}

В этом варианте кода суммарное значение возвращается кодовым блоком, связанным 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 б

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, называется внешней переменной. Такие переменные доступны для использования в анонимном методе. И в этом случае внешняя переменная считается захваченной. Захваченная переменная существует до тех пор, пока захвативший ее делегат не будет собран в "мусор". Поэтому если локальная переменная, которая обычно прекращает свое существование после выхода из кодового блока, используется в анонимном методе, то она продолжает существовать до тех пор, пока не будет уничтожен делегат, ссылающийся на этот метод.

Захват локальной переменной может привести к неожиданным результатам. В качестве 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 охватывающей области действия метода Counter (), а не самого анонимного метода. Поэтому переменная sum захватывается анонимным методом. Метод

Чернов Э. А.

- 137 -

Лекции по языку C# v 2.3

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;

//Делегат возвращает значение типа int и принимает аргумент типа int. delegate int CountIt(int end);

class VarCapture {

static Countlt Counter () { int sum = 0;

//Здесь подсчитанная сумма сохраняется в переменной sum.

Countlt 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.

Countlt count = Counter (); int result;

result = countC);

Console.WriteLine("Сумма 3 равна " + result); Console.WriteLine();

result = countE);

Console.WriteLine("Сумма 5 равна " + result);

}

}

Ниже приведен результат выполнения этой программы. Обратите особое внимание 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 захватывается объектом ctObj при его создании в методе Counter (). Это означает, что она продолжает существовать вплоть до уничтожения делегата count при "сборке мусора" в самом конце программы. Следовательно, ее значение не уничтожается

Чернов Э. А.

- 138 -

Лекции по языку C# v 2.3

после возврата из метода Counter () или при каждом вызове анонимного метода, когда происходит обращение к делегату count в методе Main ().

Несмотря на то что применение захваченных переменных может привести к довольно 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 совершенный подход: лямбда-выражение. Не будет преувеличением сказать, что лямбдавыражение 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 альтернативой 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 лямбдавыражение считается более эффективным, чем эквивалентный ему анонимный метод, то в большинстве случаев рекомендуется отдавать предпочтение именно ему.

Лямбда-оператор

Во всех лямбда-выражениях применяется новый лямбда-оператор =>, который разделяет лямбда-выражение на две части. В левой его части указывается входной параметр (или несколько параметров), а в правой части - тело лямбда-выражения.

Оператор => иногда описывается такими словами, как "переходит" или "становится".

В С# поддерживаются две разновидности лямбда-выражений в зависимости от тела самого лямбда-выражения. Так, если тело лямбда-выражения состоит из одного выражения, то образуется одиночное лямбда-выражение. В этом случае тело выражения не заключается в фигурные скобки. Если же тело лямбда-выражения состоит из блока операторов, заключенных в фигурные скобки, то образуется блочное лям- бда-выражение. При этом блочное лямбда-выражение может содержать целый ряд операторов, в том числе циклы, вызовы методов и условные операторы if. Обе разновидности лямбдавыражений рассматриваются далее по отдельности.

Одиночные лямбда-выражения

В одиночном лямбда-выражении часть, находящаяся справа от оператора =>, воздействует на параметр (или ряд параметров), указываемый слева. Возвращаемым результатом вычисления такого выражения является результат выполнения лямбда- оператора.

Ниже приведена общая форма одиночного лямбда-выражения, принимающего единственный параметр.

параметр => выражение

Чернов Э. А.

- 139 -

Лекции по языку C# v 2.3

Если же требуется указать несколько параметров, то используется следующая форма.

{список_параметров) => выражение

Таким образом, когда требуется указать два параметра или более, их следует заключить в скобки. Если же выражение не требует параметров, то следует использовать пустые скобки.

Ниже приведен простой пример одиночного лямбда-выражения. count => count + 2

Вэтом выражении count служит параметром, на который воздействует выражение count + 2. В итоге значение параметра count увеличивается на 2. А вот еще один пример одиночного лямбда-выражения.

п=> n % 2 == 0

Вданном случае выражение возвращает логическое значение true, если числовое

значение параметра n оказывается четным, а иначе - логическое значение false. Лямбда-выражение применяется в два этапа. Сначала объявляется тип делегата, совместимый с лямбда-выражением, а затем экземпляр делегата, которому присваивается лямбда-выражение. После этого лямбда-выражение вычисляется при обращении к экземпляру делегата. Результатом его вычисления становится возвращаемое значение.

В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение двух одиночных лямбда-выражений. Сначала в этой программе объявляются два типа делегатов. Первый из них, Incr, принимает аргумент типа int и возвращает результат того же типа. Второй делегат, IsEven, также принимает аргумент типа int, но возвращает результат типа bool. Затем экземплярам этих делегатов присваиваются одиночные лямбда-выражения. И наконец, лямбда-выражения вычисляются с помощью соответствующих экземпляров делегатов.

using System;

//Объявить делегат, принимающий аргумент типа int и

//возвращающий результат типа int. '

delegate int Incr(int v) ;

//Объявить делегат, принимающий аргумент типа int и

//возвращающий результат типа bool.

delegate bool IsEven(int v) ; class SimpleLambdaDemo

{

static void Main()

{

//Создать делегат Incr, ссылающийся на лямбда-выражение,

//увеличивающее свой параметр на 2.

Incr incr = count => count + 2;

// А теперь использовать лямбда-выражение incr.

Console.WriteLine("Использование лямбда-выражения incr: "); int x = -10;

while(x <= 0)

{

Console.Write(x + " ");

x = incr(x); // увеличить значение х на 2

}

Console.WriteLine("\n");

// Создать экземпляр делегата IsEven, ссылающийся на лямбда-

Чернов Э. А.

- 140 -

Лекции по языку C# v 2.3

//выражение, возвращающее логическое значение true, если его

//параметр имеет четное значение, а иначе - логическое значение false.

IsEven isEven = n => n % 2 == 0;

//А теперь использовать лямбда-выражение isEven.

Console.WriteLine("Использование лямбда-выражения isEven: "); for(int i=l; i <= 10; i++)

if(isEven(i)) Console.WriteLine(i + " четное.");

}

}

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

Использование лямбда-выражения incr: -10 -8 -6 -4 -2 0

Использование лямбда-выражения isEven:

2 четное.

4 четное.

6 четное.

8 четное.

10 четное.

Обратите в данной программе особое внимание на следующие строки объявлений.

Incr incr = count => count +2; IsEven isEven = n => n % 2 == 0;

Впервой строке объявления экземпляру делегата incr присваивается одиночное лямбда-выражение, возвращающее результат увеличения на 2 значения параметра count. Это выражение может быть присвоено делегату Incr, поскольку оно совместимо с объявлением данного делегата. Аргумент, указываемый при обращении к экземпляру делегата incr, передается параметру count, который и возвращает результат вычисления лямбда-выражения. Во второй строке объявления делегату isEven присваивается выражение, возвращающее логическое значение true, если передаваемый ему аргумент оказывается четным, а иначе - логическое значение false. Следовательно, это лямбда-выражение совместимо с объявлением делегата IsEven.

Всвязи со всем изложенным выше возникает резонный вопрос: каким образом компилятору становится известно о типе данных, используемых в лямбдавыражении, например, о типе int параметра count в лямбда-выражении, присваиваемом экземпляру делегата incr? Ответить на этот вопрос можно так: компилятор делает заключение о типе параметра и типе результата вычисления выражения по типу делегата. Следовательно, параметры и возвращаемое значение лямбдавыражения должны быть совместимы по типу с параметрами и возвращаемым значением делегата.

Несмотря на всю полезность логического заключения о типе данных, в некоторых случаях приходится явно указывать тип параметра лямбда-выражения. Для этого достаточно ввести конкретное название типа данных. В качестве примера ниже приведен другой способ объявления экземпляра делегата incr.

Incr incr = (int count) => count + 2;

Как видите, count теперь явно объявлен как параметр типа int. Обратите также

внимание на использование скобок. Теперь они необходимы. (Скобки могут быть опущены только в том случае, если задается лишь один параметр, а его тип явно не указывается.)

В предыдущем примере в обоих лямбда-выражениях использовался единственный параметр, но в целом у лямбда-выражений может быть любое количество параметров, в том числе и нулевое. Если в лямбда-выражении используется несколько па-