跟着AI学习C# Day14

📅 Day 14：Lambda 表达式与表达式树（Expression Trees）

✅ 学习目标：

理解 Lambda 表达式的概念与作用；
掌握 Lambda 表达式的语法结构；
能够将 Lambda 表达式用于 LINQ 查询、委托、事件等；
理解表达式树的基本原理及其在 EF Core 中的应用；
能够动态构建表达式树并编译执行；
编写一个结合 Lambda 表达式和表达式树的程序。

🔥 一、Lambda 表达式（Lambda Expressions）

💡 什么是 Lambda 表达式？

Lambda 表达式 是一种简洁地表示匿名函数的方式。它可以用一行代码定义一个方法，并作为参数传递给其他方法（如 LINQ 查询中的 Where、Select 等），也可以赋值给 Action 或 Func 委托。

🧩 语法格式：

复制代码

(参数列表) => 表达式或语句块

类型	示例
无参无返回值	`() => Console.WriteLine("Hello")`
有参无返回值	`x => Console.WriteLine(x)`
有参有返回值	`(a, b) => a + b`

📌 示例 1：基本用法

csharp 复制代码

// 使用 Func 委托
Func<int, int> square = x => x * x;
Console.WriteLine(square(5)); // 输出：25

// 使用 Action 委托
Action<string> greet = name => Console.WriteLine($"你好，{name}！");
greet("小明");

📌 示例 2：多语句 Lambda（使用大括号）

csharp 复制代码

Func<int, int, string> compare = (a, b) =>
{
    if (a > b)
        return "a 大于 b";
    else if (a < b)
        return "a 小于 b";
    else
        return "a 等于 b";
};

Console.WriteLine(compare(5, 3)); // 输出：a 大于 b

📌 示例 3：在 LINQ 中使用 Lambda

csharp 复制代码

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };

var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);

foreach (int n in evenNumbers)
{
    Console.WriteLine(n); // 输出：2, 4
}

🧱 二、表达式树（Expression Trees）

💡 什么是表达式树？

表达式树（Expression Tree） 是以树状数据结构来表示 C# 代码的一种方式。它不是直接编译成 IL 代码运行，而是保留代码结构信息，便于分析、转换或生成 SQL 查询（如 Entity Framework）。

📌 示例 1：创建表达式树

csharp 复制代码

// 创建一个表达式树，表示 x => x * x
Expression<Func<int, int>> expr = x => x * x;

Console.WriteLine(expr); // 输出：x => (x * x)

📌 示例 2：编译并执行表达式树

csharp 复制代码

Expression<Func<int, int>> expr = x => x * x;

Func<int, int> func = expr.Compile(); // 编译为可执行的委托
Console.WriteLine(func(5)); // 输出：25

📌 示例 3：手动构建表达式树（进阶）

csharp 复制代码

ParameterExpression param = Expression.Parameter(typeof(int), "x");
BinaryExpression body = Expression.Multiply(param, param);
Expression<Func<int, int>> expr = Expression.Lambda<Func<int, int>>(body, param);

Func<int, int> func = expr.Compile();
Console.WriteLine(func(6)); // 输出：36

💪 实战练习

✅ 练习 1：使用 Lambda 表达式筛选学生信息

功能要求：

定义一个学生类；
使用 Lambda 结合 LINQ 过滤出成绩大于 90 分的学生；
按姓名排序后输出。

csharp 复制代码

class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public int Score { get; set; }
}

List<Student> students = new List<Student>
{
    new Student { Name = "张三", Score = 85 },
    new Student { Name = "李四", Score = 92 },
    new Student { Name = "王五", Score = 97 },
    new Student { Name = "赵六", Score = 88 }
};

var highScorers = students
    .Where(s => s.Score > 90)
    .OrderBy(s => s.Name);

foreach (var s in highScorers)
{
    Console.WriteLine($"{s.Name} - 成绩：{s.Score}");
}

✅ 练习 2：构建一个简单的表达式计算器

功能要求：

输入两个数和一个运算符（+、-、*、/）；
使用表达式树动态构建计算逻辑；
输出结果。

csharp 复制代码

string op = "+"; // 用户输入的操作符
int a = 10, b = 5;

ParameterExpression paramA = Expression.Constant(a);
ParameterExpression paramB = Expression.Constant(b);

Expression resultExpr = op switch
{
    "+" => Expression.Add(paramA, paramB),
    "-" => Expression.Subtract(paramA, paramB),
    "*" => Expression.Multiply(paramA, paramB),
    "/" => Expression.Divide(paramA, paramB),
    _ => throw new InvalidOperationException()
};

Expression<Func<int>> lambda = Expression.Lambda<Func<int>>(resultExpr);
Func<int> func = lambda.Compile();

Console.WriteLine("结果：" + func()); // 输出：15

📝 小结

今天你学会了：

使用 Lambda 表达式 简化委托和 LINQ 查询；
掌握了 Lambda 表达式的多种写法（单语句、多语句、带返回值）；
理解了 表达式树（Expression Trees） 的作用和基本用法；
能够手动构建表达式树，并将其编译为可执行代码；
编写了多个实用程序，如学生筛选器、表达式计算器等。

Lambda 表达式是现代 C# 开发的核心工具之一，而表达式树则为你打开了通往高级编程的大门！

🧩 下一步学习方向（Day 15）

明天我们将进入一个新的主题 ------ LINQ to SQL 与 Entity Framework 基础，你将学会如何使用 LINQ 查询数据库，实现数据的增删改查操作。