Lambdaausdrücke (Visual Basic)

Ein Lambdaausdruck ist eine Funktion oder Unterroutine ohne einen Namen, der verwendet werden kann, wo eine Stellvertretung gültig ist. Lambda-Ausdrücke können Funktionen oder Unterroutinen sein und einzeilige oder mehrzeilige Ausdrücke sein. Sie können Werte aus dem aktuellen Bereich an einen Lambda-Ausdruck übergeben.

Hinweis

Die RemoveHandler Anweisung ist eine Ausnahme. Sie können keinen Lambda-Ausdruck für den Delegatenparameter von RemoveHandler.

Sie erstellen Lambda-Ausdrücke mithilfe des Schlüsselworts oder Sub schlüsselwortsFunction, genau wie Sie eine Standardfunktion oder Unterroutine erstellen. Lambdaausdrücke sind jedoch in einer Anweisung enthalten.

Das folgende Beispiel ist ein Lambdaausdruck, der das Argument erhöht und den Wert zurückgibt. Das Beispiel zeigt sowohl die Syntax des einzeiligen als auch der mehrzeiligen Lambdaausdrucks für eine Funktion.

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))

Das folgende Beispiel ist ein Lambdaausdruck, der einen Wert in die Konsole schreibt. Das Beispiel zeigt sowohl die Syntax des einzeiligen als auch die Syntax des mehrzeiligen Lambdaausdrucks für eine Unterroutine.

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

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

' Write "World"
writeline2("World")

Beachten Sie, dass in den vorherigen Beispielen die Lambda-Ausdrücke einem Variablennamen zugewiesen werden. Wenn Sie auf die Variable verweisen, rufen Sie den Lambda-Ausdruck auf. Sie können auch einen Lambda-Ausdruck gleichzeitig deklarieren und aufrufen, wie im folgenden Beispiel gezeigt.

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

Ein Lambdaausdruck kann als Wert eines Funktionsaufrufs zurückgegeben werden (wie im Beispiel im Kontextabschnitt weiter unten in diesem Thema dargestellt) oder als Argument an einen Parameter übergeben werden, der einen Stellvertretungstyp verwendet, wie im folgenden Beispiel gezeigt.

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

Lambdaausdruckssyntax

Die Syntax eines Lambdaausdrucks ähnelt der einer Standardfunktion oder Unterroutine. Es gibt die folgenden Unterschiede:

  • Ein Lambdaausdruck hat keinen Namen.

  • Lambda-Ausdrücke können keine Modifizierer haben, z Overloads . B. oder Overrides.

  • Einzeilige Lambdafunktionen verwenden As keine Klausel, um den Rückgabetyp zu bestimmen. Stattdessen wird der Typ vom Wert abgeleitet, auf den der Textkörper des Lambdaausdrucks ausgewertet wird. Wenn der Textkörper des Lambdaausdrucks beispielsweise lautet cust.City = "London", lautet Booleander Rückgabetyp .

  • In mehrzeiligen Lambdafunktionen können Sie entweder einen Rückgabetyp mithilfe einer As Klausel angeben oder die As Klausel weglassen, damit der Rückgabetyp abgeleitet wird. Wenn die As Klausel für eine mehrzeilige Lambdafunktion weggelassen wird, wird der Rückgabetyp aus allen Return Anweisungen in der mehrzeiligen Lambdafunktion als dominanter Typ abgeleitet. Der dominante Typ ist ein eindeutiger Typ , auf den alle anderen Typen erweitert werden können. Wenn dieser eindeutige Typ nicht bestimmt werden kann, ist der dominante Typ der eindeutige Typ, auf den alle anderen Typen im Array beschränkt werden können. Wenn keiner dieser eindeutigen Typen bestimmt werden kann, ist der bestimmende Typ Object. In diesem Fall tritt ein Compilerfehler auf, wenn Option Strict er auf On"festgelegt" ist.

    Wenn die an die Return Anweisung bereitgestellten Ausdrücke beispielsweise Werte vom Typ Integer, Longund Doubledas resultierende Array vom Typ Doubleenthalten. Sowohl Integer als Long auch nur auf und nur Doubleverbreiten Double . Daher ist Double der bestimmende Typ. Weitere Informationen finden Sie unter Widening and Narrowing Conversions.

  • Der Textkörper einer einzeiligen Funktion muss ein Ausdruck sein, der einen Wert zurückgibt, nicht eine Anweisung. Es gibt keine Return Anweisung für einzelzeilige Funktionen. Der von der Einzelzeilenfunktion zurückgegebene Wert ist der Wert des Ausdrucks im Textkörper der Funktion.

  • Der Textkörper einer einzeiligen Unterroutine muss eine einzelzeilige Anweisung sein.

  • Einzeilige Funktionen und Unterroutinen enthalten keine Anweisung End FunctionEnd Sub .

  • Sie können den Datentyp eines Lambda-Ausdrucksparameters mithilfe As des Schlüsselworts angeben, oder der Datentyp des Parameters kann abgeleitet werden. Entweder müssen alle Parameter über angegebene Datentypen verfügen oder alle abgeleitet werden.

  • Optional und Paramarray Parameter sind nicht zulässig.

  • Generische Parameter sind nicht zulässig.

Asynchrone Lambdas

Sie können ganz einfach Lambda-Ausdrücke und Anweisungen erstellen, die asynchrone Verarbeitung mit den Schlüsselwörtern Async und Await Operator integrieren. Das folgende Windows Forms enthält z. B. einen Ereignishandler, der eine Async-Methode, ExampleMethodAsync, aufruft und erwartet.

Public Class Form1

    Async Sub Button1_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button1.Click
        ' ExampleMethodAsync returns a Task.
        Await ExampleMethodAsync()
        TextBox1.Text = vbCrLf & "Control returned to button1_Click."
    End Sub

    Async Function ExampleMethodAsync() As Task
        ' The following line simulates a task-returning asynchronous process.
        Await Task.Delay(1000)
    End Function

End Class

Sie können denselben Ereignishandler mithilfe eines asynchronen Lambdas in einer AddHandler-Anweisung hinzufügen. Um diesen Handler hinzuzufügen, fügen Sie einen Async -Modifizierer vor der Lambda-Parameterliste, wie im folgenden Beispiel dargestellt, hinzu.

Public Class Form1

    Private Sub Form1_Load(sender As Object, e As EventArgs) Handles MyBase.Load
        AddHandler Button1.Click,
            Async Sub(sender1, e1)
                ' ExampleMethodAsync returns a Task.
                Await ExampleMethodAsync()
                TextBox1.Text = vbCrLf & "Control returned to Button1_ Click."
            End Sub
    End Sub

    Async Function ExampleMethodAsync() As Task
        ' The following line simulates a task-returning asynchronous process.
        Await Task.Delay(1000)
    End Function

End Class

Weitere Informationen zum Erstellen und Verwenden asynchroner Methoden finden Sie unter Asynchrone Programmierung mit Async und Await.

Kontext

Ein Lambda-Ausdruck teilt seinen Kontext mit dem Bereich, in dem er definiert ist. Es verfügt über dieselben Zugriffsrechte wie jeder Code, der im enthaltenden Bereich geschrieben wurde. Dies umfasst den Zugriff auf Membervariablen, Funktionen und Subs sowie MeParameter und lokale Variablen im enthaltenden Bereich.

Der Zugriff auf lokale Variablen und Parameter im enthaltenden Bereich kann über die Lebensdauer dieses Bereichs hinausgehen. Solange ein Stellvertretung, der auf einen Lambdaausdruck verweist, für die Garbage Collection nicht verfügbar ist, wird der Zugriff auf die Variablen in der ursprünglichen Umgebung beibehalten. Im folgenden Beispiel ist die Variable target lokal für makeTheGamedie Methode, in der der Lambdaausdruck playTheGame definiert ist. Beachten Sie, dass der zurückgegebene Lambda-Ausdruck, der in Mainzugewiesen takeAGuess ist, weiterhin Zugriff auf die lokale Variable targethat.

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

Im folgenden Beispiel wird der breite Bereich der Zugriffsrechte des geschachtelten Lambdaausdrucks veranschaulicht. Wenn der zurückgegebene Lambda-Ausdruck als aDelausgeführt Main wird, greift er auf diese Elemente zu:

  • Ein Feld der Klasse, in der sie definiert ist: aField

  • Eine Eigenschaft der Klasse, in der sie definiert ist: aProp

  • Ein Parameter der Methode functionWithNestedLambda, in dem sie definiert ist: level1

  • Eine lokale Variable von functionWithNestedLambda: localVar

  • Ein Parameter des Lambdaausdrucks, in dem er geschachtelt ist: 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
            ' localVar = 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

Konvertieren in einen Delegatentyp

Ein Lambdaausdruck kann implizit in einen kompatiblen Delegatentyp konvertiert werden. Informationen zu den allgemeinen Anforderungen für die Kompatibilität finden Sie unter Entspannter Stellvertretungskonvertierung. Das folgende Codebeispiel zeigt beispielsweise einen Lambda-Ausdruck, der implizit in Func(Of Integer, Boolean) oder eine übereinstimmende Stellvertretungssignatur konvertiert wird.

' 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

Das folgende Codebeispiel zeigt einen Lambda-Ausdruck, der implizit in Sub(Of Double, String, Double) oder eine übereinstimmende Stellvertretungssignatur konvertiert wird.

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

Wenn Sie Lambda-Ausdrücke Stellvertretungen zuweisen oder sie als Argumente an Prozeduren übergeben, können Sie die Parameternamen angeben, aber deren Datentypen weglassen, sodass die Typen aus der Stellvertretung entnommen werden können.

Beispiele

  • Im folgenden Beispiel wird ein Lambdaausdruck definiert, der zurückgibt True , wenn das Argument "Nullwerttyp" einen zugewiesenen Wert aufweist, und False wenn der Wert angegeben ist 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))
    
  • Im folgenden Beispiel wird ein Lambdaausdruck definiert, der den Index des letzten Elements in einem Array zurückgibt.

    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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