Lambda 表达式是 C# 中一种非常简洁且强大的语法结构，它允许你定义匿名方法。简而言之，Lambda 表达式可以看作是一个简化的匿名方法或者匿名函数。

Lambda 表达式基础

Lambda 表达式的语法可以用于定义函数、委托、事件等，并且通常比传统的匿名方法更简洁。其基本语法形式如下：

(parameters) => expression_or_statement_block

语法分解

• parameters：参数列表，可以为空或包含多个参数。
• =>：Lambda 运算符，用于分隔参数和方法体。
• expression_or_statement_block：可以是一个表达式（当 Lambda 返回值时）或者是一个语句块（当 Lambda 是一个复杂方法时）。

1. 不带参数的 Lambda 表达式

如果 Lambda 表达式不需要参数，可以省略参数列表，直接使用 () 表示。

语法

() => expression

示例

Action sayHello = () => Console.WriteLine("Hello, World!");
sayHello(); // 输出 "Hello, World!"

这里的 Action 是一个不返回值的委托类型（即返回类型是 void）。Lambda 表达式 () => Console.WriteLine("Hello, World!") 相当于一个没有参数、执行 Console.WriteLine("Hello, World!") 的方法。

2. 带参数的 Lambda 表达式

Lambda 表达式可以带有参数，参数列表类似于方法的参数列表。

语法

(parameters) => expression_or_statement_block

示例

Func<int, int, int> add = (a, b) => a + b;
int result = add(3, 4); // result = 7
Console.WriteLine(result); // 输出 7

这里，Func<int, int, int> 是一个委托类型，表示一个接受两个 int 类型参数并返回 int 类型的函数。Lambda 表达式 (a, b) => a + b 定义了一个方法，该方法接受两个参数 a 和 b，并返回它们的和。

带有多个参数的 Lambda 表达式

Lambda 表达式可以有多个参数，多个参数之间用逗号分隔。

示例

Action<string, int> printMessage = (message, count) =>
{for (int i = 0; i < count; i++){Console.WriteLine(message);}
};
printMessage("Hello, Lambda!", 3); // 输出 "Hello, Lambda!" 三次

在这个例子中，Action<string, int> 是一个接受两个参数（一个字符串和一个整数）的委托类型。Lambda 表达式 (message, count) => { for (int i = 0; i < count; i++) { Console.WriteLine(message); } } 会输出传入的消息 count 次。

3. 带返回值的 Lambda 表达式

如果 Lambda 表达式需要返回一个值，它通常会使用单一表达式或一个语句块。

单一表达式的 Lambda 表达式

这种情况下，Lambda 表达式返回一个值，并且可以省略大括号 {}。

示例

Func<int, int, int> multiply = (x, y) => x * y;
int product = multiply(5, 6); // product = 30
Console.WriteLine(product); // 输出 30

这里，Lambda 表达式 (x, y) => x * y 实现了两个整数的乘法并返回结果。

包含语句块的 Lambda 表达式

如果 Lambda 表达式的功能较为复杂，包含多个语句，则可以使用语句块 {} 来包裹。

示例

Func<int, int, int> addAndPrint = (x, y) =>
{int sum = x + y;Console.WriteLine($"The sum is: {sum}");return sum;
};
int result = addAndPrint(5, 7); // 输出 "The sum is: 12"
Console.WriteLine(result); // 输出 12

在这个例子中，Lambda 表达式 (x, y) => { int sum = x + y; Console.WriteLine($"The sum is: {sum}"); return sum; } 使用了一个语句块来计算 x + y 的和，并打印出结果，最后返回和。

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4. 捕获外部变量（闭包）

Lambda 表达式能够访问其定义范围内的外部变量。这是因为 Lambda 表达式在执行时会创建一个闭包，捕获并保留外部变量的引用。

示例

int multiplier = 2;
Func<int, int> multiplyByTwo = x => x * multiplier;
Console.WriteLine(multiplyByTwo(5)); // 输出 10

在上面的例子中，Lambda 表达式访问并使用了外部变量 multiplier，这个变量的值在 Lambda 表达式定义时被捕获并保存。

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5. 参数类型推断

在 Lambda 表达式中，C# 编译器通常可以自动推断参数的类型，因此你不必明确指定参数类型，除非需要明确指定。

示例

Func<int, int, int> add = (a, b) => a + b; // 类型推断

编译器推断 a 和 b 为 int 类型，因为 Func<int, int, int> 指定了参数类型。

如果需要明确指定类型，可能会写成：

Func<int, int, int> add = (int a, int b) => a + b;

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总结：Lambda 表达式语法

1. 没有参数的 Lambda 表达式：

   () => expression
   

2. 带一个参数的 Lambda 表达式：

   param => expression
   

3. 带多个参数的 Lambda 表达式：

   (param1, param2, ...) => expression
   

4. 带语句块的 Lambda 表达式：

   (param1, param2) => 
   {// multiple statementsreturn result;
   }
   

5. 带返回值的 Lambda 表达式：

   (param1, param2) => returnValue
   

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Lambda 表达式的应用场景

• LINQ 查询：Lambda 表达式经常与 LINQ 查询一起使用，提供查询条件、排序等功能。
• 委托和事件处理：Lambda 表达式是匿名方法的简洁替代，特别适用于事件处理、回调和异步编程等场景。
• 集合操作：如在 List<T>.ForEach、Where、Select 等操作中使用。

Lambda 表达式极大地简化了代码，使得表达意图更加直接，减少了冗长的代码和繁杂的委托定义。