Lambda 表达式 (Visual Basic)

项目
08/12/2011

“Lambda 表达式”是一种没有名称的函数或子例程，可在委托有效的任何地方使用。 Lambda 表达式可以是函数或子例程，且可为单行或多行。可以将值从当前范围传递到 Lambda 表达式。

提示

RemoveHandler 语句是一个例外。不能为 RemoveHandler 的委托参数传递 lambda 表达式。

使用 Function 或 Sub 关键字可以创建 Lambda 表达式，就像创建标准函数或子例程一样。但是，Lambda 表达式包括在语句中。

下面的示例是一个 lambda 表达式，该表达式递增其参数并返回值。该示例同时显示了一个函数的单行和多行 Lambda 表达式语法。

Dim increment1 = Function(x) x + 1
Dim increment2 = Function(x)
                     Return x + 2
                 End Function

' Write the value 2.
Console.WriteLine(increment1(1))

' Write the value 4.
Console.WriteLine(increment2(2))

下面的示例是将值写入控制台的 Lambda 表达式。该示例同时显示了一个子例程的单行和多行 Lambda 表达式语法。

Dim writeline1 = Sub(x) Console.WriteLine(x)
Dim writeline2 = Sub(x)
                     Console.WriteLine(x)
                 End Sub

' Write "Hello".
writeline1("Hello")

' Write "World"
writeline2("World")

请注意，在前面的示例中，为一个变量名称分配了 Lambda 表达式。只要引用该变量，就会调用 Lambda 表达式。还可以同时声明和调用 Lambda 表达式，如下面的示例所示。

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

Lambda 表达式可以作为函数调用的值返回（如本主题后面上下文部分中的示例所示），或作为实参传递给会获取委托类型的形参，如下面的示例所示。

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 
    ' delegate function that takes an integer as input and returns
    ' a boolean. 
    ' 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

Lambda 表达式语法

Lambda 表达式的语法类似于标准函数或子例程的语法。区别如下：

lambda 表达式没有名称。
Lambda 表达式不能有修饰符，例如 Overloads 或 Overrides。
单行 Lambda 函数不使用 As 子句来指定返回类型。相反，类型是从 lambda 表达式主体计算得出的值推断而来的。例如，如果 lambda 表达式的主体为 cust.City = "London"，则其返回类型为 Boolean。
在多行 Lambda 函数中，可以使用 As 子句指定返回类型，或者省略 As 子句以便推断返回类型。省略某多行 Lambda 函数的 As 子句时，返回类型被推断为该多行 Lambda 函数中所有 Return 语句的主导类型。主导类型是提供给 Return 语句的所有其他类型可以扩大到的唯一类型。如果无法确定此唯一类型，则主导类型是提供给 Return 语句的所有其他类型可以收缩到的唯一类型。如果这两种唯一类型都无法确定，则主导类型是 Object。

例如，如果提供给 Return 语句的表达式包含类型为 Integer、Long 和 Double 的值，则所产生的类型为 Double。 Integer 和 Long 都扩大到 Double 且仅扩大到 Double。因此，Double 是主导类型。有关更多信息，请参见扩大转换和收缩转换 (Visual Basic)。
单行函数的主体必须是返回一个值的表达式，而不是语句。单行函数没有 Return 语句。单行函数返回的值是函数主体中的表达式的值。
单行子例程的主体必须是单行语句。
单行函数和子例程不包括 End Function 或 End Sub 语句。
可以使用 As 关键字指定 Lambda 表达式参数的数据类型，也可以推断参数的数据类型。要么所有参数都必须具有指定的数据类型，要么必须推断所有类型。
不允许使用 Optional 和 Paramarray 参数。
不允许使用泛型参数。

上下文

Lambda 表达式与它被定义时所在的范围共享其上下文。它与在包含范围中编写的任何代码具有相同的访问权限。这包括访问包含范围中的成员变量、函数和子函数、Me 以及参数和局部变量的权限。

对包含范围中的局部变量和参数的访问可以超出该范围的生存期。只要引用 lambda 表达式的委托不能进行垃圾回收，就将保留对原始环境中的变量的访问。在下面的示例中，变量 target 对于 makeTheGame 方法（lambda 表达式 playTheGame 在该方法中定义）是局部变量。请注意，返回并分配给 Main 中 takeAGuess 的 lambda 表达式仍然具有访问局部变量 target 的权限。

Module Module6

    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

下面的示例演示嵌套 lambda 表达式所具有的宽广的访问权限范围。在 Main 中将返回的 lambda 表达式作为 aDel 执行时，该表达式能够访问下列元素：

在其中定义该表达式的类的字段：aField
在其中定义该表达式的类的属性：aProp
在其中定义该表达式的方法 functionWithNestedLambda 的参数：level1
functionWithNestedLambda 的局部变量：localVar
在其中嵌套该表达式的 lambda 表达式的参数：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

转换为委托类型

可以将 lambda 表达式隐式转换为兼容的委托类型。有关兼容性的一般要求的信息，请参见宽松委托转换 (Visual Basic)。例如，下面的代码示例演示一个隐式转换为 Func(Of Integer, Boolean) 或匹配委托签名的 Lambda 表达式。

' Explicitly specify a delegate type.
Delegate Function MultipleOfTen(ByVal num As Integer) As Boolean

' This function matches the delegate type.
Function IsMultipleOfTen(ByVal num As Integer) As Boolean
    Return num Mod 10 = 0
End Function

' This method takes an input parameter of the delegate type. 
' The checkDelegate parameter could also be of 
' type Func(Of Integer, Boolean).
Sub CheckForMultipleOfTen(ByVal values As Integer(),
                          ByRef checkDelegate As MultipleOfTen)
    For Each value In values
        If checkDelegate(value) Then
            Console.WriteLine(value & " is a multiple of ten.")
        Else
            Console.WriteLine(value & " is not a multiple of ten.")
        End If
    Next
End Sub

' This method shows both an explicitly defined delegate and a
' lambda expression passed to the same input parameter.
Sub CheckValues()
    Dim values = {5, 10, 11, 20, 40, 30, 100, 3}
    CheckForMultipleOfTen(values, AddressOf IsMultipleOfTen)
    CheckForMultipleOfTen(values, Function(num) num Mod 10 = 0)
End Sub

下面的代码示例演示一个隐式转换为 Sub(Of Double, String, Double) 或匹配委托签名的 Lambda 表达式。

Module Module1
    Delegate Sub StoreCalculation(ByVal value As Double,
                                  ByVal calcType As String,
                                  ByVal result As Double)

    Sub Main()
        ' Create a DataTable to store the data.
        Dim valuesTable = New DataTable("Calculations")
        valuesTable.Columns.Add("Value", GetType(Double))
        valuesTable.Columns.Add("Calculation", GetType(String))
        valuesTable.Columns.Add("Result", GetType(Double))

        ' Define a lambda subroutine to write to the DataTable.
        Dim writeToValuesTable = Sub(value As Double, calcType As String, result As Double)
                                     Dim row = valuesTable.NewRow()
                                     row(0) = value
                                     row(1) = calcType
                                     row(2) = result
                                     valuesTable.Rows.Add(row)
                                 End Sub

        ' Define the source values.
        Dim s = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

        ' Perform the calculations.
        Array.ForEach(s, Sub(c) CalculateSquare(c, writeToValuesTable))
        Array.ForEach(s, Sub(c) CalculateSquareRoot(c, writeToValuesTable))

        ' Display the data.
        Console.WriteLine("Value" & vbTab & "Calculation" & vbTab & "Result")
        For Each row As DataRow In valuesTable.Rows
            Console.WriteLine(row(0).ToString() & vbTab &
                              row(1).ToString() & vbTab &
                              row(2).ToString())
        Next

    End Sub


    Sub CalculateSquare(ByVal number As Double, ByVal writeTo As StoreCalculation)
        writeTo(number, "Square     ", number ^ 2)
    End Sub

    Sub CalculateSquareRoot(ByVal number As Double, ByVal writeTo As StoreCalculation)
        writeTo(number, "Square Root", Math.Sqrt(number))
    End Sub
End Module

在将 Lambda 表达式分配给委托或将其作为实参传递到过程时，可以指定形参名称，但请省略其数据类型，以便从委托中获取类型。

示例

下面的示例定义了一个 lambda 表达式，如果可以为 null 的参数已被赋值，则该表达式返回 True；如果该参数的值为 Nothing，则返回 False。

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))

下面的示例定义了一个 lambda 表达式，该表达式返回数组中最后一个元素的索引。

Dim numbers() = {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) += 1
Next

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原因

2011 年 4 月

在“Lambda 表达式语法”部分中修改了有关多个返回类型的信息。

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