Expresiones lambda

Artículo
10/07/2008

Actualización: noviembre 2007

Una expresión lambda es una función sin nombre que calcula y devuelve un solo valor. Se pueden utilizar las expresiones lambda dondequiera que un tipo de delegado sea válido.

Nota:
La instrucción RemoveHandler es una excepción. No puede pasar ninguna expresión lambda para el parámetro de delegado de RemoveHandler.

El ejemplo siguiente es una expresión lambda que incrementa su argumento y devuelve el valor.

Function (num As Integer) num + 1

Dado que una expresión lambda es una expresión, sólo se puede utilizar como parte de una instrucción.

Por ejemplo, puede asignar la función a un nombre de variable, especialmente si desea utilizarlo más de una vez.

Dim add1 = Function(num As Integer) num + 1

Para llamar a la función, envíe un valor al parámetro.

' The following line prints 6.
Console.WriteLine(add1(5))

O bien, puede declarar y ejecutar la función al mismo tiempo.

Console.WriteLine((Function(num As Integer) num + 1)(5))

Una expresión lambda se puede devolver como el valor de una llamada de función (como se muestra en el ejemplo de la sección Contexto más adelante en este tema) o pasar como argumento a un parámetro de delegado. En el ejemplo siguiente, las expresiones lambda de tipo booleano se pasan como argumento al método testResult. El método aplica la prueba booleana a un argumento de tipo entero, value, y muestra "Correcto" si la expresión lambda devuelve True cuando se aplica a value o "Error" si devuelve False.

Module Module2

    Sub Main()
        ' The following line will print Success, because 4 is even.
        testResult(4, Function(num) num Mod 2 = 0)
        ' The following line will print Failure, because 5 is not > 10.
        testResult(5, Function(num) num > 10)
    End Sub

    ' Sub testResult takes two arguments, an integer value and a 
    ' Boolean function. 
    ' If the function returns True for the integer argument, Success
    ' is displayed.
    ' If the function returns False for the integer argument, Failure
    ' is displayed.
    Sub testResult(ByVal value As Integer, ByVal fun As Func(Of Integer, Boolean))
        If fun(value) Then
            Console.WriteLine("Success")
        Else
            Console.WriteLine("Failure")
        End If
    End Sub

End Module

Expresiones lambda en consultas

En Language-Integrated Query (LINQ), las expresiones lambda están debajo de muchos de los operadores de consulta estándar. El compilador crea las expresiones lambda para capturar los cálculos definidos en los métodos de consulta básicos como Where, Select, Order By, Take While, etc.

Por ejemplo, considere la siguiente consulta:

Dim londonCusts = From cust In db.Customers 
                  Where cust.City = "London" 
                  Select cust

Este ejemplo está compilado en el código siguiente:

Dim londonCusts = db.Customers _
    .Where(Function(cust) cust.City = "London") _
    .Select(Function(cust) cust)

Para obtener más información sobre métodos de consulta, vea Consultas (Visual Basic).

Sintaxis de la expresión lambda

La sintaxis de una expresión lambda se parece a la de una función estándar. Las diferencias son las siguientes:

Una expresión lambda no tiene nombre.
Las expresiones lambda no pueden tener modificadores, como Overloads u Overrides.
Las expresiones lambda no utilizan una cláusula As para designar el tipo de valor devuelto de la función. En su lugar, el tipo se deduce del valor en el que se evalúa el cuerpo de la expresión lambda. Por ejemplo, si el cuerpo de la expresión lambda es Where cust.City = "London", su tipo de valor devuelto es Boolean.
El cuerpo de la función debe ser una expresión, no una instrucción. El cuerpo puede estar formado por una llamada a un procedimiento de función, pero no una llamada a un subprocedimiento.
No hay ninguna instrucción Return. El valor devuelto por la función es el valor de la expresión del cuerpo de la función.
No hay ninguna instrucción End Function.
Todos los parámetros deben de tener tipos de datos especificados o se deben deducir.
No se permite los parámetros Optional y ParamArray.
No se permiten los parámetros Generic.

Como resultado de estas restricciones y de las maneras en las que se utilizan las expresiones lambda, éstas suelen ser cortas y sencillas.

Contexto

Una expresión lambda comparte su contexto con el método dentro del que se define. Tiene los mismos derechos de acceso que cualquier código escrito en el método contenedor. Esto incluye el acceso a las variables miembro, funciones y subs, Me, así como a los parámetros y las variables locales del método contendor.

El acceso a las variables locales y a los parámetros del método contenedor se puede ampliar una vez transcurrida la duración de dicho método. En tanto que un delegado que hace referencia a una expresión lambda no esté disponible para la recolección de elementos no utilizados, se conserva el acceso a las variables del entorno original. En el ejemplo siguiente, la variable target es local respecto a makeTheGame, el método en el que se define la expresión lambda playTheGame. Observe que la expresión lambda devuelta, asignada a takeAGuess en Main, todavía tiene acceso a la variable local target.

Module Module1

    Sub Main()
        ' Variable takeAGuess is a Boolean function. It stores the target
        ' number that is set in makeTheGame.
        Dim takeAGuess As gameDelegate = makeTheGame()

        ' Set up the loop to play the game.
        Dim guess As Integer
        Dim gameOver = False
        While Not gameOver
            guess = CInt(InputBox("Enter a number between 1 and 10 (0 to quit)", "Guessing Game", "0"))
            ' A guess of 0 means you want to give up.
            If guess = 0 Then
                gameOver = True
            Else
                ' Tests your guess and announces whether you are correct. Method takeAGuess
                ' is called multiple times with different guesses. The target value is not 
                ' accessible from Main and is not passed in.
                gameOver = takeAGuess(guess)
                Console.WriteLine("Guess of " & guess & " is " & gameOver)
            End If
        End While

    End Sub

    Delegate Function gameDelegate(ByVal aGuess As Integer) As Boolean

    Public Function makeTheGame() As gameDelegate

        ' Generate the target number, between 1 and 10. Notice that 
        ' target is a local variable. After you return from makeTheGame,
        ' it is not directly accessible.
        Randomize()
        Dim target As Integer = CInt(Int(10 * Rnd() + 1))

        ' Print the answer if you want to be sure the game is not cheating
        ' by changing the target at each guess.
        Console.WriteLine("(Peeking at the answer) The target is " & target)

        ' The game is returned as a lambda expression. The lambda expression
        ' carries with it the environment in which it was created. This 
        ' environment includes the target number. Note that only the current
        ' guess is a parameter to the returned lambda expression, not the target. 

        ' Does the guess equal the target?
        Dim playTheGame = Function(guess As Integer) guess = target

        Return playTheGame

    End Function

End Module

El ejemplo siguiente muestra la amplia gama de derechos de acceso de la expresión lambda anidada. Cuando la expresión lambda devuelta se ejecuta desde Main como aDel, tiene acceso a estos elementos:

Un campo de la clase en la que se define: aField
Una propiedad de la clase en la que se define: aProp
Un parámetro de método functionWithNestedLambda en el que se define: level1
Una variable local de functionWithNestedLambda: localVar
Un parámetro de la expresión lambda en la que está anidada: level2

Module Module3

    Sub Main()
        ' Create an instance of the class, with 1 as the value of 
        ' the property.
        Dim lambdaScopeDemoInstance = New LambdaScopeDemoClass _
            With {.Prop = 1}

        ' Variable aDel will be bound to the nested lambda expression  
        ' returned by the call to functionWithNestedLambda.
        ' The value 2 is sent in for parameter level1.
        Dim aDel As aDelegate = _
            lambdaScopeDemoInstance.functionWithNestedLambda(2)

        ' Now the returned lambda expression is called, with 4 as the 
        ' value of parameter level3.
        Console.WriteLine("First value returned by aDel:   " & aDel(4))

        ' Change a few values to verify that the lambda expression has 
        ' access to the variables, not just their original values.
        lambdaScopeDemoInstance.aField = 20
        lambdaScopeDemoInstance.Prop = 30
        Console.WriteLine("Second value returned by aDel: " & aDel(40))
    End Sub

    Delegate Function aDelegate(ByVal delParameter As Integer) _
        As Integer

    Public Class LambdaScopeDemoClass
        Public aField As Integer = 6
        Dim aProp As Integer

        Property Prop() As Integer
            Get
                Return aProp
            End Get
            Set(ByVal value As Integer)
                aProp = value
            End Set
        End Property

        Public Function functionWithNestedLambda _
           (ByVal level1 As Integer) As aDelegate
            Dim localVar As Integer = 5

            ' When the nested lambda expression is executed the first 
            ' time, as aDel from Main, the variables have these values:
            ' level1 = 2
            ' level2 = 3, after aLambda is called in the Return statement
            ' level3 = 4, after aDel is called in Main
            ' locarVar = 5
            ' aField = 6
            ' aProp = 1
            ' The second time it is executed, two values have changed:
            ' aField = 20
            ' aProp = 30
            ' level3 = 40
            Dim aLambda = Function(level2 As Integer) _
                              Function(level3 As Integer) _
                                  level1 + level2 + level3 + localVar _
                                  + aField + aProp

            ' The function returns the nested lambda, with 3 as the 
            ' value of parameter level2.
            Return aLambda(3)
        End Function

    End Class
End Module

Convertir en un tipo de delegado

Una expresión lambda se puede convertir implícitamente en un tipo de delegado compatible. Para obtener más información sobre los requisitos generales de compatibilidad, vea Conversión de delegado flexible.

Además, al asignar expresiones lambda a los delegados, puede especificar los nombres de parámetro pero omitir sus tipos de datos, permitiendo que éstos se tomen del delegado. En el ejemplo siguiente, se asigna una expresión lambda a una variable denominada del de tipo ExampleDel, delegado que toma dos parámetros, un entero y una cadena. Observe que no se especifican los tipos de datos de los parámetros en la expresión lambda. Sin embargo, del requiere un argumento de tipo entero y un argumento de cadena, como se especifica en la definición de ExampleDel.

' Definition of function delegate ExampleDel.
Delegate Function ExampleDel(ByVal arg1 As Integer, _
                             ByVal arg2 As String) As Integer

' Declaration of del as an instance of ExampleDel, with no data 
' type specified for the parameters, m and s.
Dim del As ExampleDel = Function(m, s) m

' Valid call to del, sending in an integer and a string.
Console.WriteLine(del(7, "up"))

' Neither of these calls is valid. Function del requires an integer
' argument and a string argument.
' Not valid.
' Console.WriteLine(del(7, 3))
' Console.WriteLine(del("abc"))

Ejemplos

El ejemplo siguiente define una expresión lambda que devuelve True si el argumento que acepta valores NULL tiene un valor asignado y False si su valor es Nothing.

Dim notNothing = Function(num? As Integer) _
             num IsNot Nothing
Dim arg As Integer = 14
Console.WriteLine("Does the argument have an assigned value?")
Console.WriteLine(notNothing(arg))

El ejemplo siguiente define una expresión lambda que devuelve el índice del último elemento de una matriz.

Dim numbers() As Integer = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
Dim lastIndex = Function(intArray() As Integer) _
                    intArray.Length - 1
For i = 0 To lastIndex(numbers)
    numbers(i) = numbers(i) + 1
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