Найти значение параметра лямбда
Лямбда-выражения (Справочник по C#)
Лямбда-выражение используется для создания анонимной функции. Используйте оператор объявления лямбда-выражения => для отделения списка параметров лямбда-выражения от исполняемого кода. Лямбда-выражение может иметь одну из двух следующих форм:
Лямбда выражения, имеющая выражение в качестве текста:
Лямбда оператора, имеющая блок операторов в качестве текста:
Чтобы создать лямбда-выражение, необходимо указать входные параметры (если они есть) с левой стороны лямбда-оператора и блок выражений или операторов с другой стороны.
Лямбда-выражения можно также преобразовать в типы дерева выражения, как показано в следующем примере:
Лямбда-выражения можно использовать в любом коде, для которого требуются экземпляры типов делегатов или деревьев выражений, например в качестве аргумента метода Task.Run(Action) для передачи кода, который должен выполняться в фоновом режиме. Можно также использовать лямбда-выражения при применении LINQ в C#, как показано в следующем примере:
Выражения-лямбды
Лямбда-выражение с выражением с правой стороны оператора => называется выражением лямбда. Выражения-лямбды возвращают результат выражения и принимают следующую основную форму.
Лямбды операторов
Лямбда-инструкция напоминает лямбда-выражение, за исключением того, что инструкции заключаются в фигурные скобки:
Тело лямбды оператора может состоять из любого количества операторов; однако на практике обычно используется не более двух-трех.
Лямбда-инструкции нельзя использовать для создания деревьев выражений.
Входные параметры лямбда-выражения
Входные параметры лямбда-выражения заключаются в круглые скобки. Нулевое количество входных параметры задается пустыми скобками:
Если лямбда-выражение имеет только один входной параметр, круглые скобки необязательны:
Два и более входных параметра разделяются запятыми:
Иногда компилятор не может вывести типы входных параметров. Вы можете указать типы данных в явном виде, как показано в следующем примере:
Для входных параметров все типы нужно задать либо в явном, либо в неявном виде. В противном случае компилятор выдает ошибку CS0748.
Начиная с C# 9.0, вы можете использовать пустые переменные, чтобы указать два или более входных параметра лямбда-выражения, которые не используются в выражении:
Параметры пустой переменной лямбда-выражения полезны, если вы используете лямбда-выражение для указания обработчика событий.
Асинхронные лямбда-выражения
С помощью ключевых слов async и await можно легко создавать лямбда-выражения и операторы, включающие асинхронную обработку. Например, в следующем примере Windows Forms содержится обработчик событий, который вызывает асинхронный метод ExampleMethodAsync и ожидает его.
Такой же обработчик событий можно добавить с помощью асинхронного лямбда-выражения. Чтобы добавить этот обработчик, поставьте модификатор async перед списком параметров лямбда-выражения, как показано в следующем примере:
Дополнительные сведения о создании и использовании асинхронных методов см. в разделе Асинхронное программирование с использованием ключевых слов Async и Await.
Лямбда-выражения и кортежи
В C# 7.0 представлена встроенная поддержка кортежей. Кортеж можно ввести в качестве аргумента лямбда-выражения, и лямбда-выражение также может возвращать кортеж. В некоторых случаях компилятор C# использует определение типа для определения типов компонентов кортежа.
Кортеж определяется путем заключения в скобки списка его компонентов с разделителями-запятыми. В следующем примере кортеж с тремя компонентами используется для передачи последовательности чисел в лямбда-выражение. Оно удваивает каждое значение и возвращает кортеж с тремя компонентами, содержащий результат операций умножения.
Дополнительные сведения о кортежах в C# см. в статье Типы кортежей.
Лямбда-выражения со стандартными операторами запросов
В этом примере используется стандартный оператор запроса Count:
Компилятор может вывести тип входного параметра ввода; но его также можно определить явным образом. Данное лямбда-выражение подсчитывает указанные целые значения ( n ), которые при делении на два дают остаток 1.
В следующем примере показано, как указать несколько входных параметров путем их заключения в скобки. Этот метод возвращает все элементы в массиве numbers до того числа, значение которого меньше его порядкового номера в массиве:
Определение типа в лямбда-выражениях
Общие правила определения типа для лямбда-выражений формулируются следующим образом:
лямбда-выражение должно содержать то же число параметров, что и тип делегата;
каждый входной параметр в лямбда-выражении должен быть неявно преобразуемым в соответствующий параметр делегата;
возвращаемое значение лямбда-выражения (если таковое имеется) должно быть неявно преобразуемым в возвращаемый тип делегата.
Запись внешних переменных и области видимости переменной в лямбда-выражениях
Лямбда-выражения могут ссылаться на внешние переменные. Это переменные в области метода, в котором определено лямбда-выражение, или области типа, который содержит лямбда-выражение. Переменные, полученные таким способом, сохраняются для использования в лямбда-выражениях, даже если бы в ином случае они оказались за границами области действия и уничтожились сборщиком мусора. Внешняя переменная должна быть определенным образом присвоена, прежде чем она сможет использоваться в лямбда-выражениях. В следующем примере демонстрируются эти правила.
Следующие правила применимы к области действия переменной в лямбда-выражениях.
Захваченная переменная не будет уничтожена сборщиком мусора до тех пор, пока делегат, который на нее ссылается, не перейдет в статус подлежащего уничтожению при сборке мусора.
Переменные, представленные в лямбда-выражении, невидимы в заключающем методе.
Лямбда-выражение не может непосредственно захватывать параметры in, ref или out из заключающего метода.
Оператор return в лямбда-выражении не вызывает возврат значения заключающим методом.
Лямбда-выражение не может содержать операторы goto, break или continue, если целевой объект этого оператора перехода находится за пределами блока лямбда-выражения. Если целевой объект находится внутри блока, использование оператора перехода за пределами лямбда-выражения также будет ошибкой.
Начиная с C# 9.0, вы можете применять модификатор static к лямбда-выражению для предотвращения непреднамеренного сохранения локальных переменных или состояния экземпляров лямбда-выражением:
Статическое лямбда-выражение не может сохранять локальные переменные или состояние экземпляров из охватывающих областей, но может ссылаться на статические элементы и определения констант.
Спецификация языка C#
Дополнительные сведения о функциях, добавленных в C# 9.0, см. в следующих заметках о функциях:
Лямбда-выражения в C++
В C++ 11 и более поздних версиях лямбда-выражение, часто называемое лямбда– — это удобный способ определения объекта анонимной функции ( замыкания) непосредственно в расположении, где оно вызывается или передается в качестве аргумента функции. Обычно лямбда-выражения используются для инкапсуляции нескольких строк кода, передаваемых алгоритмам или асинхронным функциям. В этой статье определяются лямбда-выражения и их сравнение с другими методами программирования. Он описывает их преимущества и предоставляет некоторые основные примеры.
Похожие статьи
Части лямбда-выражения
В стандарте ISO C++ демонстрируется простое лямбда-выражение, передаваемое функции std::sort() в качестве третьего аргумента:
На следующем рисунке показана структура лямбда-выражения:
предложение Capture (также известное как оператор лямбда-выражения в спецификации C++).
список параметров Используемых. (Также называется лямбда-объявлением)
изменяемая спецификация Используемых.
Спецификация Exception Используемых.
замыкающий-возвращаемый тип Используемых.
Предложение Capture
Лямбда-выражение может добавлять новые переменные в тексте (в C++ 14), а также получать доступ к переменным из окружающей области или записывать их. Лямбда-выражение начинается с предложения Capture. Он указывает, какие переменные фиксируются, а также указывает, является ли запись по значению или по ссылке. Доступ к переменным с префиксом амперсанда ( & ) осуществляется по ссылке и к переменным, к которым нет доступа по значению.
Пустое предложение фиксации ( [ ] ) показывает, что тело лямбда-выражения не осуществляет доступ к переменным во внешней области видимости.
Можно использовать режим захвата по умолчанию, чтобы указать, как фиксировать все внешние переменные, упоминаемые в теле лямбда-выражения: означает, что [&] все переменные, на которые вы ссылаетесь, захватываются по ссылке, а [=] значит, они записываются по значению. Можно сначала использовать режим фиксации по умолчанию, а затем применить для определенных переменных другой режим. Например, если тело лямбда-выражения осуществляет доступ к внешней переменной total по ссылке, а к внешней переменной factor по значению, следующие предложения фиксации эквивалентны:
При использовании записи по умолчанию фиксируются только те переменные, которые упоминаются в теле лямбда-выражения.
Захват, за которым следует многоточие, — это расширение пакета, как показано в следующем примере шаблона Variadic :
Чтобы использовать лямбда-выражения в теле функции члена класса, передайте this указатель в предложение Capture, чтобы предоставить доступ к функциям и членам данных включающего класса.
Visual Studio 2017 версии 15,3 и более поздних версий (доступно в /std: c++ 17): this указатель может быть захвачен значением путем указания *this в предложении capture. Захват по значению копирует весь замыкание на каждый узел вызова, где вызывается лямбда-выражение. (Замыканием является объект анонимной функции, инкапсулирующий лямбда-выражение.) Захват по значению полезен, когда лямбда выполняется в параллельных или асинхронных операциях. Это особенно полезно на некоторых аппаратных архитектурах, таких как NUMA.
Пример, демонстрирующий использование лямбда-выражений с функциями членов класса, см. в разделе “пример: использование лямбда-выражения в методе” в примерах лямбда-выражений.
При использовании предложения Capture рекомендуется учитывать такие моменты, особенно при использовании лямбда-выражений с многопоточностью:
Захваты ссылок можно использовать для изменения переменных вне, но захваты значений не могут. ( mutable позволяет изменять копии, но не оригиналы.)
Захват ссылок отражает обновления переменных вне, но не фиксирует значения.
Фиксация ссылки вводит зависимость от времени существования, тогда как фиксация значения не обладает зависимостями от времени существования. Это особенно важно при асинхронном выполнении лямбда-выражения. Если вы захватываете локальную по ссылке в асинхронном лямбда-выражении, это локально может быть легко пропала в момент выполнения лямбда-выражения. Код может вызвать нарушение прав доступа во время выполнения.
Обобщенная фиксация (C++14)
В C++14 вы можете объявлять и инициализировать новые переменные в предложении фиксации. Для этого не требуется, чтобы эти переменные существовали во внешней области видимости лямбда-функции. Инициализация может быть выражена в качестве любого произвольного выражения. Тип новой переменной определяется типом, который создается выражением. Эта функция позволяет собирать переменные только для перемещения (например, std::unique_ptr ) из окружающей области и использовать их в лямбда-выражении.
Список параметров
Лямбда-выражения могут записывать переменные и принимать входные параметры. Список параметров (лямбда-декларатор в стандартном синтаксисе) является необязательным и в большинстве аспектов напоминает список параметров для функции.
В C++ 14, если тип параметра является универсальным, можно использовать auto ключевое слово в качестве спецификатора типа. Это ключевое слово указывает компилятору создать оператор вызова функции в качестве шаблона. Каждый экземпляр auto в списке параметров эквивалентен отдельному параметру типа.
Лямбда-выражение может принимать другое лямбда-выражение в качестве своего аргумента. Дополнительные сведения см. в разделе «Лямбда-выражения более высокого порядка» в статье Примеры лямбда-выражений.
Изменяемая спецификация
Спецификация исключений
Дополнительные сведения см. в разделе спецификации исключений (throw).
Возвращаемый тип
Лямбда-выражение может создавать другое лямбда-выражение в качестве своего возвращаемого значения. Дополнительные сведения см. в разделе “лямбда-выражения более высокого порядка” в примерах лямбда-выражений.
Тело лямбды
Тело лямбда-выражения является составным оператором. Он может содержать все, что разрешено в теле обычной функции или функции-члена. Тело обычной функции и лямбда-выражения может осуществлять доступ к следующим типам переменных:
Фиксированные переменные из внешней области видимости (см. выше).
Локально объявленные переменные.
Члены данных класса, объявленные внутри класса и this захваченные.
Любая переменная, имеющая статическую длительность хранения, например глобальные переменные.
В следующем примере содержится лямбда-выражение, которое явно фиксирует переменную n по значению и неявно фиксирует переменную m по ссылке.
Дополнительные сведения см. в разделе Generate.
Дополнительные сведения см. в разделе generate_n.
constexpr лямбда-выражения
Visual Studio 2017 версии 15,3 и более поздних версий (доступно в /std:c++17 ): лямбда-выражение можно объявить как constexpr (или использовать его в константном выражении), если инициализация каждого захваченного или введенного элемента данных разрешена в константном выражении.
Лямбда-выражение неявно, constexpr если его результат удовлетворяет требованиям constexpr функции:
Специально для систем Майкрософт
Visual Studio поддерживает стандартную лямбда-функцию c++ 11 и лямбда-выражения без отслеживания состояния. Лямбда без отслеживания состояния преобразуется в указатель функции, который использует произвольное соглашение о вызовах.
Привет, Дорогой читатель!
Делегаты
Делегат это особый тип. И объявляется он по особому:
Тут все просто, есть ключевое слово delegate, а дальше сам делегат с именем MyDelegate, возвращаемым типом int и одним аргументом типа string.
По факту же при компиляции кода в CIL — компилятор превращает каждый такой тип-делегат в одноименный тип-класс и все экземпляры данного типа-делегата по факту являются экземплярами соответствующих типов-классов. Каждый такой класс наследует тип MulticastDelegate от которого ему достаются методы Combine и Remove, содержит конструктор с двумя аргументами target (Object) и methodPtr (IntPtr), поле invocationList (Object), и три собственных метода Invoke, BeginInvoke, EndEnvoke.
Объявляя новый тип-делегат мы сразу через синтаксис его объявления жестко определяем сигнатуру допустимых методов, которыми могут быть инициализированы экземпляры такого делегата. Это сразу влияет на сигнатуру автогенерируемых методов Invoke, BeginInvoke, EndEnvoke, поэтому эти методы и не наследуются от базового типа а определяются для каждого типа-делегата отдельно.
Экземпляр же такого делегата стоит понимать как ссылку на конкретный метод или список методов, который куда то будет передан и скорее всего выполнен уже на той стороне. Причем клиент не сможет передать с методом значение аргументов с которыми он будет выполнен (если только мы этого ему не позволим), или поменять его сигнатуру. Но он сможет определить логику работы метода, то есть его тело.
Это удобно и безопасно для нашего кода так как мы знаем какой тип аргумента передать в делегат при выполнении и какой возвращаемый тип ожидать от делегата.
Если пофантазировать, то можно предоставить право передачи аргумента для делегатов клиентской стороне, например создать метод с аргументом делегатом и аргументом который внутри нашего метода этому делегату будет передан, что позволит клиенту задавать еще и значение аргумента для метода в делегате. Например таким образом.
Создавая в коде экземпляр делегата его конструктору передается метод (подойдет и экземплярный и статический, главное чтобы сигнатура метода совпадала с сигнатурой делегата). Если метод экземплярный то в поле target записывается ссылка на экземпляр-владелец метода (он нужен нам, ведь если метод экземплярный то это как минимум подразумевает работу с полями этого объекта target), а в methodPtr ссылка на метод. Если метод статический то записываются в поля target и methodPtr будут записаны null и ссылка на метод соответственно.
Инициализировать переменную делегата можно через создание экземпляра делегата:
Или упрощенный синтаксис без вызова конструктора:
Организовать передачу/получение экземпляра делегата можно по разному. Так как делегат это в итоге всего лишь тип-класс, то можно свободно создавать поля, свойства, аргументы методов и т.д. конкретного типа делегата.
Invoke — синхронное выполнение метода который храниться в делегате.
BeginInvoke, EndEnvoke — аналогично но асинхронное.
Вызывать выполнение методов хранящихся в делегате можно и через упрощенный синтаксис:
это аналогично записи:
А зачем делегату поле invocationList?
Поле invocationList имеет значение null для экземпляра делегата пока делегат хранит ссылку на один метод. Этот метод можно всегда перезаписать на другой приравняв через “=” переменной новый экземпляр делегата (или сразу нужного нам метода через упрощенный синтаксис). Но так же можно создать цепочку вызовов, когда делегат хранит ссылки на более чем один метод.
Для этого нужно вызвать метод Combine:
Метод Combine возвращает ссылку на новый делегат в котором поля target и methodPtr пусты, но invocationList, который содержит две ссылки на делегаты: тот что был раньше в переменной first и тот что еще хранится в second. Надо понимать что добавив третий делегат через метод Combine и записав его результат в first, то метод вернет ссылку на новый делегат с полем invocationList в котором будет коллекция из трех ссылок, а делегат с двумя ссылками будет удален сборщиком мусора при следующем цикле очистки.
При выполнении такого делегата все его методы будут выполнены по очереди. Если сигнатура делегата предполагает получение параметров то параметры будут для всех методов иметь одно значение. Если есть возвращаемое значение, то мы можем получить лишь значение последнего в списке метода.
Метод Remove же в свою очередь производит поиск в списке делегатов по значению объекта-владельца и методу, и в случае нахождения удаляет первый совпавший.
Переопределенные для делегатов операторы += и -= являются аналогами методов Combine и Remove:
аналогично следующей записи:
аналогично следующей записи:
Стоит сказать что делегаты могут быть обобщенными (Generic), что является более правильным подходом к созданию отдельных делегатов для разных типов.
Также стоит упомянуть что библиотека FCL уже содержит наиболее популярные типы делегатов (обобщенные и нет). Например делегат Action представляет собой метод без возвращаемого значения но с аргументом, а Fucn и с возвращаемым значением и аргументом.
Лямбда-операторы и лямбда-выражения
Так же экземпляр делегата можно инициализировать лямбда-оператором (lambda-operator) или лямбда-выражением (lambda-expression). Так как в целом это одно и то же, то далее по тексту я буду их просто называть «лямбды» в местах, где не нужно подчеркивать их различия.
Стоит упомянуть, что они были введены в C# 3.0, а до них существовали анонимные-функции появившиеся в C# 2.0.
Отличительной чертой лямбд является оператор =>, который делит выражение на левую часть с параметрами и правую с телом метода.
Допустим у нас есть делегат:
Тогда общий синтаксис лямбда-оператора будет следующим:
Это именно Лямбда-оператор так как мы обрамляем его тело в фигурные скобки, что позволяет нам поместить в него более одного оператора:
Допускается не указывать типы аргументов, ведь компилятор и так знает тип и сигнатуру вашего делегата, но можно и указать для простоты чтения кода другим человеком:
В случае если имеется лишь один аргумент то можно опустить обрамляющие его скобки:
Если в сигнатуре делегата аргументов нет то необходимо указать пустые скобки:
Если тело лямбды состоит лишь из одного выражения, то оно является Лямбда-выражением. Это очень удобно, так как у нас появляется возможность использовать упрощенный синтаксис в котором:
— можно опустить фигурные скобки, обрамляющие тело лямбды;
— без вышеупомянутых фигурных скобок нам не нужно использовать ключевое слово return перед оператором и точку запятой после оператора в теле лямбды:
В итоге код определения лямбды может стать крошечным:
Лямбда-исчисление
А сегодня немного теории. Я не считаю, что лямбда-исчисление является необходимым знанием для любого программиста. Однако, если вам нравится докапываться до истоков, чтобы понять на чем основаны многие языки программирования, вы любознательны и стремитесь познать все в этом мире или просто хотите сдать экзамен по функциональном программированию (как, например, я), то этот пост для вас.
Что это такое
Но речь сегодня не о SQL, а о функциональных языках. Именно для них лямбда-исчисление является основой. Функциональные языки далеко не столь популярны, как, например, объектно-ориентированные, но тем не менее прочно занимают свою нишу. Кроме того, многие идеи из функционального программирования и лямда-исчисления постепенно прокрадываются в другие языки, под видом новых фич.
Если вы изучали формальные языки, то знаете о таком понятии как Машина Тьюринга. Эта вычислительная абстракция определяет класс вычислимых функций. Этот класс столь важен, так как по тезису Черча он эквивалентен понятию алгоритма. Другими словами, любую программу, которую можно запрограммировать на вычислительном устройстве, можно воспроизвести и на машине Тьюринга. А для нас главное то, что лямбда-исчисление по мощности эквивалентно машине Тьюринга и определяет этот же класс функций. Причем создателем лямбда-исчисления является тот самый Алонзо Черч!
Основные понятия
В нотации лямбда-исчисления есть всего три типа выражений:
Сразу пара примеров:
Соглашения
Несколько соглашений для понимания, в каком порядке правильно читать выражения:
Области видимости переменных
Определим контекст переменной, в котором она может быть использована. Абстракция ` lambda x.E ` связывает переменную ` x `. В результате мы получаем следующие понятия:
Вычисление лямбда-выражений
Вычисление выражений заключается в последовательном применении подстановок. Подстановкой ` E’ ` вместо ` x ` в ` E \ ` (запись: ` [E’//x]E ` ) называется выполнение двух шагов:
Функции нескольких переменных
Как результат мы получили функцию от одного аргумента, которая возвращает еще одну функцию от одного аргумента. Такое преобразование называется каррирование (в честь Хаскелла Карри назвали и язык программирования, и эту операцию), а функция, возвращающая другую, называется функцией высшего порядка.
Порядок вычислений
Бывают ситуации, когда произвести вычисление можно несколькими способами. Например, в выражении ` (lambda y. (lambda x. x) y) E ` сначала можно подставлять ` y ` вместо ` x ` во внутреннее выражение, либо ` E ` вместо ` y ` во внешнее. Теорема Черча-Рассера говорит о том, что в не зависимости от последовательности операций, если вычисление завершится, результат будет одинаков. Тем не менее, эти два подхода принципиально отличаются. Рассмотрим их подробнее:
Кодирование типов
В чистом лямбда-исчислении есть только функции. Однако, программирование трудно представить без различных типов данных. Идея заключается в том, чтобы закодировать поведение конкретных типов в виде функций.
Аналогично, с помощью лямбда-исчисления можно выразить любые конструкции языков программирования, такие как циклы, ветвления, списки и тд.