O que são expressões lambda?
Expressões lambda são aquelas do tipo A vai para B, significando primordialmente uma transformação. No C#, existem lambdas constantes, e multiparametrizadas.
No C#, uma expressão lambda, pode ser convertida para:
- um
Delegate
: é um método compilado, que pode ser executado, e passado como se fosse uma variável para quem necessitar. Também chamados de métodos anônimos, por não possuirem um identificador próprio.
- um
Expression<>
que representa uma árvore de expressões que denotam em forma de estrutura de dados a transformação que representa a expressão lambda.
Uso na forma de Delegate
Quando convertida para um delegate, a lambda pode ser passada como se fosse uma variável. Uma lambda produz um delegate de um tipo específico que depende do contexto em que ela for criada.
As chamadas abaixo geram delegates de tipos diferentes:
// delegate gerado do tipo Func<string, bool>
Func<string, bool> func = s => s == null;
// delegate gerado do tipo Predicate<string>
Predicate<string> pred = s => s == null;
Assim sendo cada delegate de tipo distinto pode ser passado como se fosse uma variável comum, sendo possível chamar esses métodos assim:
pred("string to test");
Todos os delegates, independete do tipo específico, herdam da classe Delegate
.
Closures em delegates
Lambdas podem apresentar em seu conteúdo, variáveis presentes no método que a constrói, aprisionando esta variável, na forma de uma referência para a mesma. Isso também é possível ao construir delegates inline.
int i = 0;
Action incrementa = () => i++;
incrementa();
// neste ponto a variável i, terá seu valor incrementado
Isso é uma ferramenta muito poderosa, e também perigosa, principalmente quando usada em loops, usando-se o valor da variável de iteração.
var listFunc = new Func<int>[10];
for (int it = 0; it < 10; it++)
listFunc[it] = () => it;
// todos os elementos de listFunc retornam 10
// pois a variável it, neste ponto vale 10,
// e todos os delegates referenciam a mesma variável
Uso na forma de Expression
Quando se fala em expressão lambda, é comum se passar batido por esta forma de utilizá-las, mas que é amplamente usada por frameworks como o EntityFramework
e o MVC
, ambos da Microsoft.
O LINQ suporta a interface IQueryable
, que se baseia no uso de lambdas transformadas em estrutura de dados, as quais analiza afim de criar uma query que possa ser executada no banco de dados.
Assim como essas bibliotecas fazem, é possível ler essa estrutura de dados gerada a partir de uma expressão lambda, usando as classes presentes no namespace System.Linq.Expressions.
Além disso, esses lambdas na forma de Expression
podem ser copiadas e alteradas, e depois disso compiladas, sendo uma das formas de ser gerar código executável dinamicamente. Também é possível criar um árvore de expressões do zero, gerando dinamicamente métodos inteiros, usando o método Compile, presente na classe Expression<T>
.
Closures em árvores de expressão (expression trees)
Expression trees podem, assim como os delegates, possuir em seu código, referências para variáveis do contexto em que são construidas. Assim sendo, a referência à variável fica aprisionada em um nó da árvore de expressões, o que permite ler o valor dessa variável, e manter a semântica ao compilar esta árvore de expressão.