C#的一些高级语法总结，LINQ，Lambda，泛型等

前言

大学第一门编程语言其实是C,后面因缘际会借此了C# 说实话，刚刚开始学习C#的时候发现这玩意基础语法都不用学，完全跟C一样了，后来接触到C++，Java等同样有感。但是。随着深入发现C#有很多高级语法，用起来实在太舒服，单从语法上来说效率比Java超出几条街。下面来总结下

隐式类型

在隐式类型出现之前, 我们在声明一个变量的时候, 总是要为一个变量指定他的类型,甚至在foreach一个集合的时候，也要为遍历的集合的元素，指定变量的类型。隐式类型的出现，程序员就不用再做这个工作了。

使用方法

来看下面的代码：

var a = 1; //int a = 1;
var b = "123";//string b = "123"; 
var myObj = new MyObj();//MyObj myObj = new MyObj()

上面的每行代码，与每行代码后面的注释，起到的作用是完全一样的也就是说，在声明一个变量（并且同时给它赋值）的时候，完全不用指定变量的类型，只要一个var就解决问题了

写会降低性能吗？

这样写不会影响性能！

上面的代码和注释里的代码，编译后产生的IL代码（中间语言代码）是完全一样的

（编译器根据变量的值，推导出变量的类型，才产生的IL代码）

这个关键字的好处:

你不用在声明一个变量并给这个变量赋值的时候，写两次变量类型（这一点真的为开发者节省了很多时间）
在foreach一个集合的时候，可以使用var关键字来代替书写循环变量的类型

注意事项

你不能用var关键字声明一个变量而不给它赋值因为编译器无法推导出你这个变量是什么类型的。

匿名类型

创建一个对象，一定要先定义这个对象的类型吗？不一定的！来看看这段代码

    var obj = new {Guid.Empty, myTitle = "匿名类型", myOtherParam = new int[] { 1, 2, 3, 4 } };
    Console.WriteLine(obj.Empty);//另一个对象的属性名字，被原封不动的拷贝到匿名对象中来了。
    Console.WriteLine(obj.myTitle);
    Console.ReadKey();

new关键字之后就直接为对象定义了属性，并且为这些属性赋值而且，对象创建出来之后，在创建对象的方法中，还可以畅通无阻的访问对象的属性当把一个对象的属性拷贝到匿名对象中时，可以不用显示的指定属性的名字，这时原始属性的名字会被“拷贝”到匿名对象中如果你监视变量obj，你会发现，obj的类型是Anonymous Type类型的不要试图在创建匿名对象的方法外面去访问对象的属性！

优点

这个特性在网站开发中，序列化和反序列化JSON对象时很有用

自动属性

为一个类型定义属性，我们一般都写如下的代码

　public class MyObj2
    　　　　{
        　　　　private Guid _id;
        　　　　private string _Title;
        　　　　public Guid id 
        　　　　{
            　　　　get { return _id; }
            　　　　set { _id = value; } 
        　　　　}
        　　　　public string Title
        　　　　{
            　　　　get { return _Title; }
            　　　　set { _Title = value; }
        　　　　}
        }

但很多时候，这些私有变量对我们一点用处也没有，比如对象关系映射中的实体类。

自C#3.0引入了自动实现的属性，

以上代码可以写成如下形式：

　　　　public class MyObj
　　　　{
　　　　public Guid id { get; set; }
　　　　public string Title { get; set; }
　　　　}

这个特性也和var关键字一样，是编译器帮我们做了工作，不会影响性能的

初始化器

我们创建一个对象并给对象的属性赋值，代码一般写成下面的样子

    var myObj = new MyObj();
    myObj.id = Guid.NewGuid();
    myObj.Title = "allen";

自C#3.0引入了对象初始化器，

代码可以写成如下的样子

var myObj1 = new MyObj() { id = Guid.NewGuid(), Title = "allen" };

如果一个对象是有参数的构造函数那么代码看起来就像这样

　var myObj1 = new MyObj ("allen") { id = Guid.NewGuid(), Title = "allen" };

集合初始化器的样例代码如下：

　var arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

优点

我个人认为：这个特性不是那么amazing，

这跟我的编码习惯有关，集合初始化器也就罢了，

真的不习惯用对象初始化器初始化一个对象！

委托

先来看一个简单的委托代码

　　　　delegate Boolean moreOrlessDelgate(int item);
　　　　class Program
　　　　{
　　　　static void Main(string[] args)
　　　　{
    　　　　var arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6,7,8 };
    　　　　var d1 = new moreOrlessDelgate(More);            
    　　　　Print(arr, d1);
    　　　　Console.WriteLine("OK");

    　　　　var d2 = new moreOrlessDelgate(Less);
    　　　　Print(arr, d2);
    　　　　Console.WriteLine("OK");
    　　　　Console.ReadKey();

　　　　}
　　　　static void Print(List<int> arr,moreOrlessDelgate dl)
　　　　{
    　　　　foreach (var item in arr)
    　　　　{
        　　　　if (dl(item))
        　　　　{
            　　　　Console.WriteLine(item);
        　　　　}
    　　　　}
　　　　}
　　　　static bool More(int item)
　　　　{
    　　　　if (item > 3)
    　　　　{ 
        　　　　return true; 
    　　　　}
    　　　　return false;
　　　　}
　　　　static bool Less(int item)
　　　　{
    　　　　if (item < 3)
    　　　　{
        　　　　return true;
    　　　　}
    　　　　return false;
　　　　}
　　　　}

这段代码中

首先定义了一个委托类型

delegate Boolean moreOrlessDelgate(int item);

你看到了，委托和类是一个级别的，确实是这样：委托是一种类型 和class标志的类型不一样，这种类型代表某一类方法。这一句代码的意思是：moreOrlessDelgate这个类型代表返回值为布尔类型，输入参数为整形的方法

有类型就会有类型的实例

var d1 = new moreOrlessDelgate(More);  　　　
var d2 = new moreOrlessDelgate(Less);

这两句就是创建moreOrlessDelgate类型实例的代码，它们的输入参数是两个方法

有了类型的实例，就会有操作实例的代码

Print(arr, d1);
Print(arr, d2);

我们把前面两个实例传递给了Print方法这个方法的第二个参数就是moreOrlessDelgate类型的在Print方法内用如下代码，调用委托类型实例所指向的方法 dl(item)

泛型

为什么要有泛型

假设你是一个方法的设计者，这个方法有一个传入参数，有一个返回值。但你并不知道这个参数和返回值是什么类型的，如果没有泛型，你可能把参数和返回值的类型都设定为Object了那时，你心里肯定在想：反正一切都是对象，一切的基类都是Object 没错！你是对的！这个方法的消费者，会把他的对象传进来（有可能会做一次装箱操作）并且得到一个Object的返回值，他再把这个返回值强制类型转化为他需要的类型除了装箱和类型转化时的性能损耗外，代码工作的很好！那么这些性能损耗能避免掉吗？有泛型之后就可以了！

使用

<1>使用简单的泛型

先来看下面的代码:

　　var intList = new List<int>() { 1,2,3};
　　intList.Add(4);
　　intList.Insert(0, 5);
　　foreach (var item in intList)
　　{
　　Console.WriteLine(item);
　　}
　　Console.ReadKey();

在上面这段代码中我们声明了一个存储int类型的List容器并循环打印出了容器里的值注意：如果这里使用Hashtable、Queue或者Stack等非泛型的容器就会导致装箱操作，损耗性能。因为这些容器只能存储Object类型的数据

<2>泛型类型

List<T>、Dictionary<TKey, TValue>等泛型类型都是.net类库定义好并提供给我们使用的

但在实际开发中，我们也经常需要定义自己的泛型类型来看下面的代码：

public static class SomethingFactory<T>
{
    public static T InitInstance(T inObj)
    {
        if (false)//你的判断条件
        {
            //do what you want...
            return inObj;
        }
        return default(T);
    }
}

这段代码的消费者如下：

　　var a1 = SomethingFactory<int>.InitInstance(12);
　　Console.WriteLine(a1);
　　Console.ReadKey();

输出的结果为0 这就是一个自定义的静态泛型类型，此类型中的静态方法InitInstance对传入的参数做了一个判断如果条件成立，则对传入参数进行操作之后并把它返回如果条件不成立，则返回一个空值注意： [1] 传入参数必须为指定的类型，因为我们在使用这个泛型类型的时候，已经规定好它能接收什么类型的参数但在设计这个泛型的时候，我们并不知道使用者将传递什么类型的参数进来 [2] 如果你想返回T类型的空值，那么请用default(T)这种形式因为你不知道T是值类型还是引用类型，所以别擅自用null

<3>泛型约束

很多时候我们不希望使用者太过自由我们希望他们在使用我们设计的泛型类型时不要很随意的传入任何类型对于泛型类型的设计者来说，要求使用者传入指定的类型是很有必要的因为我们只有知道他传入了什么东西，才方便对这个东西做操作让我们来给上面设计的泛型类型加一个泛型约束代码如下：

public static class SomethingFactory<T> where T:MyObj

这样在使用SomethingFactory的时候就只能传入MyObj类型或MyObj的派生类型啦注意：还可以写成这样

where T:MyObj,new() 来约束传入的类型必须有一个构造函数。

泛型的好处

算法的重用想想看：list类型的排序算法，对所有类型的list集合都是有用的
类型安全
提升性能没有类型转化了，一方面保证类型安全，另一方面保证性能提升
可读性更好这一点就不解释了

泛型委托

委托需要定义delgate类型使用起来颇多不便而且委托本就代表某一类方法开发人员经常使用的委托基本可以归为三类，哪三类呢？

Predicate
Action
Func

使用

<1>Predicate泛型委托

把上面例子中d1和d2赋值的两行代码改为如下

　　//var d1 = new moreOrlessDelgate(More);
　　var d1 = new Predicate<int>(More);
　　//var d2 = new moreOrlessDelgate(Less);
　　var d2 = new Predicate<int>(Less);

把Print方法的方法签名改为如下：

　　　　//static void Print(List<int> arr, moreOrlessDelgate<int> dl)
　　　　static void Print(List<int> arr, Predicate<int> dl)

然后再运行方法，控制台输出的结果和原来的结果是一模一样的。那么Predicate到底是什么呢？来看看他的定义：

　　　　　　// 摘要:
　　　　　　//     表示定义一组条件并确定指定对象是否符合这些条件的方法。
　　　　　　//
　　　　　　// 参数:
　　　　　　//   obj:
　　　　　　//     要按照由此委托表示的方法中定义的条件进行比较的对象。
　　　　　　//
　　　　　　// 类型参数:
　　　　　　//   T:
　　　　　　//     要比较的对象的类型。
　　　　　　//
　　　　　　// 返回结果:
　　　　　　//     如果 obj 符合由此委托表示的方法中定义的条件，则为 true；否则为 false。
　　　　　　public delegate bool Predicate<in T>(T obj);

看到这个定义，我们大致明白了。 .net为我们定义了一个委托，这个委托表示的方法需要传入一个T类型的参数，并且需要返回一个bool类型的返回值有了它，我们就不用再定义moreOrlessDelgate委托了，而且，我们定义的moreOrlessDelgate只能搞int类型的参数， Predicate却不一样，它可以搞任意类型的参数但它规定的还是太死了，它必须有一个返回值，而且必须是布尔类型的，同时，它必须有一个输入参数除了Predicate泛型委托，.net还为我们定义了Action和Func两个泛型委托

<2>Action泛型委托

Action泛型委托限制的就不那么死了，他代表了一类方法：可以有0个到16个输入参数，输入参数的类型是不确定的，但不能有返回值，来看个例子

var d3 = new Action(noParamNoReturnAction);
var d4 = new Action<int, string>(twoParamNoReturnAction);

注意：尖括号中int和string为方法的输入参数

static void noParamNoReturnAction()
{
    //do what you want
}

static void twoParamNoReturnAction(int a, string b)
{
    //do what you want
}

<3>Func泛型委托

为了弥补Action泛型委托，不能返回值的不足 .net提供了Func泛型委托，相同的是它也是最多0到16个输入参数，参数类型由使用者确定不同的是它规定要有一个返回值，返回值的类型也由使用者确定

如下示例：

var d5 = new Func<int, string>(oneParamOneReturnFunc);
 //　注意：string类型（最后一个泛型类型）是方法的返回值类型

static string oneParamOneReturnFunc(int a)
{
    //do what you want
    return string.Empty;
}

匿名方法

在上面的例子中为了得到序列中较大的值我们定义了一个More方法

var d1 = new Predicate<int>(More);

然而这个方法，没有太多逻辑（实际编程过程中，如果逻辑较多，确实应该独立一个方法出来）那么能不能把More方法中的逻辑，直接写出来呢？ C#2.0之后就可以了，请看下面的代码：

var arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
//var d1 = new moreOrlessDelgate(More);
//var d1 = new Predicate<int>(More);
var d1 = new Predicate<int>(delegate(int item)
{
    //可以访问当前上下文中的变量
    Console.WriteLine(arr.Count);
    if (item > 3)
    {
        return true;
    }
    return false;
});
Print(arr, d1);
Console.WriteLine("OK");

我们传递了一个代码块给Predicate的构造函数其实这个代码块就是More函数的逻辑

好处

<1>代码可读性更好
<2>可以访问当前上下文中的变量这个用处非常大，如果我们仍旧用原来的More函数想要访问arr变量，势必要把arr写成类级别的私有变量了用匿名函数的话，就不用这么做了。

Lambda表达式

.net的设计者发现在使用匿名方法时，仍旧有一些多余的字母或单词的编码工作比如delegate关键字于是进一步简化了匿名方法的写法

List<int> arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
arr.ForEach(new Action<int>(delegate(int a) { Console.WriteLine(a); }));
arr.ForEach(new Action<int>(a => Console.WriteLine(a)));

匿名方法的代码如下：

delegate(int a) { Console.WriteLine(a); }

使用lambda表达式的代码如下：

a => Console.WriteLine(a)

这里解释一下这个lambda表达式

a是输入参数，编译器可以自动推断出它是什么类型的

如果没有输入参数，可以写成这样：

() => Console.WriteLine("ddd")

=>是lambda操作符
Console.WriteLine(a)是要执行的语句。如果是多条语句的话，可以用{}包起来。如果需要返回值的话，可以直接写return语句

扩展方法

扩展方法使你能够向现有类型“添加”方法，而无需创建新的派生类型、重新编译或以其他方式修改原始类型。

如果想给一个类型增加行为，一定要通过继承的方式实现吗？不一定的！

来看看这段代码：

　　public static void PrintString(this String val)
　　{
　　Console.WriteLine(val);
　　}

消费这段代码的代码如下：

var a = "aaa";
a.PrintString();
Console.ReadKey();

我想你看到扩展方法的威力了。

本来string类型没有PrintString方法但通过我们上面的代码，就给string类型"扩展"了一个PrintString方法

先决条件

<1>扩展方法必须在一个非嵌套、非泛型的静态类中定义
<2>扩展方法必须是一个静态方法
<3>扩展方法至少要有一个参数
<4>第一个参数必须附加this关键字作为前缀
<5>第一个参数不能有其他修饰符（比如ref或者out）
<6>第一个参数不能是指针类型
<7>第二个参数为扩展到的类型

注意事项

<1>跟前面提到的几个特性一样，扩展方法只会增加编译器的工作，不会影响性能（用继承的方式为一个类型增加特性反而会影响性能）
<2>如果原来的类中有一个方法，跟你的扩展方法一样（至少用起来是一样），那么你的扩展方法奖不会被调用，编译器也不会提示你
<3>扩展方法太强大了，会影响架构、模式、可读性等等等等....

迭代器

我们每次针对集合类型编写foreach代码块，都是在使用迭代器这些集合类型都实现了IEnumerable接口都有一个GetEnumerator方法但对于数组类型就不是这样编译器把针对数组类型的foreach代码块替换成了for代码块。来看看List的类型签名：

public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection, IEnumerable
IEnumerable接口，只定义了一个方法就是：　　　　
IEnumerator<T> GetEnumerator();

迭代器的优点

假设我们需要遍历一个庞大的集合只要集合中的某一个元素满足条件就完成了任务你认为需要把这个庞大的集合全部加载到内存中来吗？当然不用（C#3.0之后就不用了）！来看看这段代码：

static IEnumerable<int> GetIterator()
{
    Console.WriteLine("迭代器返回了1");
    yield return 1;
    Console.WriteLine("迭代器返回了2");
    yield return 2;
    Console.WriteLine("迭代器返回了3");
    yield return 3;
}

消费这个函数的代码如下：

foreach (var i in GetIterator())
{
    if (i == 2)
    {
        break;
    }
    Console.WriteLine(i);
}
Console.ReadKey();

输出结果为：

迭代器返回了1 1 迭代器返回了2 大家可以看到：当迭代器返回2之后，foreach就退出了并没有输出“迭代器返回了3” 也就是说下面的工作没有做。

yield 关键字

MSDN中的解释如下：

在迭代器块中用于向枚举数对象提供值或发出迭代结束信号。也就是说，我们可以在生成迭代器的时候，来确定什么时候终结迭代逻辑

上面的代码可以改成如下形式

　　static IEnumerable<int> GetIterator()
　　{
    　　Console.WriteLine("迭代器返回了1");
    　　yield return 1;
    　　Console.WriteLine("迭代器返回了2");
    　　yield break;
    　　Console.WriteLine("迭代器返回了3");
    　　yield return 3;
　　}

注意事项

做foreach循环时多考虑线程安全性

在foreach时不要试图对被遍历的集合进行remove和add等操作任何集合，即使被标记为线程安全的，在foreach的时候，增加项和移除项的操作都会导致异常（我在这里犯过错）

IEnumerable接口是LINQ特性的核心接口只有实现了IEnumerable接口的集合能执行相关的LINQ操作，比如select,where等这些操作，我们接下来会讲到。

LINQ

1.查询操作符

.net的设计者在类库中定义了一系列的扩展方法来方便用户操作集合对象这些扩展方法构成了LINQ的查询操作符

使用

这一系列的扩展方法，比如： Where，Max，Select，Sum，Any，Average，All，Concat等都是针对IEnumerable的对象进行扩展的也就是说，只要实现了IEnumerable接口，就可以使用这些扩展方法来看看这段代码：

    List<int> arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
    var result = arr.Where(a => { return a > 3; }).Sum();
    Console.WriteLine(result);
    Console.ReadKey();

这段代码中，用到了两个扩展方法

Where扩展方法，需要传入一个Func<int,bool>类型的泛型委托

这个泛型委托，需要一个int类型的输入参数和一个布尔类型的返回值我们直接把a => { return a > 3; }这个lambda表达式传递给了Where方法 a就是int类型的输入参数，返回a是否大于3的结果。

Sum扩展方法计算了Where扩展方法返回的集合的和。

（3）好处

上面的代码中

arr.Where(a => { return a > 3; }).Sum();

这一句完全可以写成如下代码:

(from v in arr where v > 3 select v).Sum();

而且两句代码的执行细节是完全一样的大家可以看到,第二句代码更符合语义，更容易读懂第二句代码中的where，就是我们要说的查询操作符。

标准查询操作符说明

<1>过滤 Where 用法：arr.Where(a => { return a > 3; }) 说明：找到集合中满足指定条件的元素 OfType 用法：arr.OfType<int>() 说明：根据指定类型，筛选集合中的元素
<2>投影 Select

用法：arr.Select<int, string>(a => a.ToString()); 说明：将集合中的每个元素投影的新集合中。上例中：新集合是一个IEnumerable<String>的集合

SelectMany 用法：arr.SelectMany<int, string>(a => { return new List<string>() { "a", a.ToString() }; }); 说明：将序列的每个元素投影到一个序列中，最终把所有的序列合并

<3>还有很多查询操作符，请翻MSDN，以后有时间我将另起一篇文章把这些操作符写全。

2.查询表达式

（1）源起

上面我们已经提到，使用查询操作符表示的扩展方法来操作集合；虽然已经很方便了，但在可读性和代码的语义来考虑，仍有不足；于是就产生了查询表达式的写法。虽然这很像SQL语句，但他们却有着本质的不同。

(2）用法

from v in arr where v > 3 select v

这就是一个非常简单的查询表达式

(3）说明：

先看一段伪代码：

　　　　　　from [type] id in source
　　　　　　[join [type] id in source on expr equals expr [into subGroup]]
　　　　　　[from [type] id in source | let id = expr | where condition]
　　　　　　[orderby ordering,ordering,ordering...]
　　　　　　select expr | group expr by key
　　　　　　[into id query]

<1>第一行的解释： type是可选的， id是集合中的一项， source是一个集合，如果集合中的类型与type指定的类型不同则导致强制类型转化
<2>第二行的解释：一个查询表达式中可以有0个或多个join子句，这里的source可以是一个全新的集合，可以不等于第一句中的source expr可以是一个表达式 [into subGroup] subGroup是一个中间变量，它继承自IGrouping，代表一个分组，也就是说“一对多”里的“多” 可以通过这个变量得到这一组包含的对象个数，以及这一组对象的键

比如：

　　　　from c in db.Customers
　　　　join o in db.Orders on c.CustomerID
　　　　equals o.CustomerID into orders
　　　　select new
　　　　{
　　　　c.ContactName,
　　　　OrderCount = orders.Count()
　　　　};

第三行的解释：一个查询表达式中可以有1个或多个from子句一个查询表达式中可以有0个或多个let子句，let子句可以创建一个临时变量比如：

　　　　from u in users
　　　　let number = Int32.Parse(u.Username.Substring(u.Username.Length - 1))
　　　　where u.ID < 9 && number % 2 == 0
　　　　select u

一个查询表达式中可以有0个或多个where子句，where子句可以指定查询条件

<4>第四行的解释：一个查询表达式可以有0个或多个排序方式每个排序方式以逗号分割
<5>第五行的解释：一个查询表达式必须以select或者group by结束 select后跟要检索的内容 group by 是对检索的内容进行分组比如：

　　　　from p in db.Products  
　　　　group p by p.CategoryID into g  
　　　　select new {  g.Key, NumProducts = g.Count()};

第六行的解释：最后一个into子句起到的作用是将前面语句的结果作为后面语句操作的数据源比如：

　　　　from p in db.Employees
　　　　select new
　　　　{
    　　　　LastName = p.LastName,
    　　　　TitleOfCourtesy = p.TitleOfCourtesy
　　　　} into EmployeesList
　　　　orderby EmployeesList.TitleOfCourtesy ascending
　　　　select EmployeesList;

后续：

待补充

thinking

前言

隐式类型

使用方法

写会降低性能吗？

这个关键字的好处:

注意事项

匿名类型

优点

自动属性

初始化器

优点

委托

泛型

为什么要有泛型

使用

<1>使用简单的泛型

<2>泛型类型

<3>泛型约束

泛型的好处

泛型委托

使用

<1>Predicate泛型委托

<2>Action泛型委托

<3>Func泛型委托

匿名方法

好处

Lambda表达式

扩展方法

先决条件

注意事项

迭代器

迭代器的优点

yield 关键字

注意事项

LINQ

1.查询操作符

使用

（3）好处

标准查询操作符说明

2.查询表达式

（1）源起

(2）用法

(3）说明：