C#Func教程展示了如何在C#中使用Func委托。
C#没有普通函数，只有成员函数（又名方法）。方法不是一等公民。一流的函数使我们能够创建漂亮而强大的代码，就像在F#中看到的那样。C#通过使用委托和lambda表达式在某种程度上改善了这一点。Func是一个内置的委托，它带来了一些函数式编程特性，有助于减少代码的冗长。
C#函数
Func是一个内置的通用委托类型。其他包括Predicate和Action。Func可以与方法、匿名方法或lambda表达式一起使用。
Func可以包含0到16个输入参数，并且必须有一个返回类型。（Func委托有16个重载。）
public delegate TResult Func<in T1, in T2, out TResult>(T1 arg1, T2 arg2);
例如，此委托封装了一个方法，该方法具有两个参数并返回由TResult参数指定的类型的值。
C#Func简单例子
以下示例是C#Func委托的简单演示。
string GetMessage()
{
return "Hello there!";
}
Func<string> sayHello = GetMessage;
Console.WriteLine(sayHello());
在示例中，我们使用Func委托，它没有参数并返回单个值。
string GetMessage()
{
return "Hello there!";
}
这是我们在Func委托的帮助下引用的函数。
Func<string> sayHello = GetMessage;
我们通过Func委托引用GetMessage函数。Func帮助我们创建简洁的代码。
Console.WriteLine(sayHello());
我们通过委托调用函数并打印输出。
$ dotnet run Hello there!
C#函数示例
以下示例使用Func来添加值。
int Sum(int x, int y)
{
return x + y;
}
Func<int, int, int> add = Sum;
int res = add(150, 10);
Console.WriteLine(res);
我们有一个Sum方法，可以将两个值相加。我们通过Func委托引用该方法。
Func<int, int, int> Add = Sum;
这个Func委托接受两个参数并返回一个值。
$ dotnet run 160
在以下示例中，我们使用具有三个输入参数的委托。
int Sum(int x, int y, int z)
{
return x + y + z;
}
Func<int, int, int, int> add = Sum;
int res = add(150, 20, 30);
Console.WriteLine(res);
这次我们指的是一个接受三个参数的方法。
$ dotnet run 200
如果没有内置的Func委托，我们需要声明我们的自定义委托。
int Sum(int x, int y)
{
return x + y;
}
Add AddTwo = Sum;
int res = AddTwo(150, 10);
Console.WriteLine(res);
delegate int Add(int x, int y);
在此示例中，我们通过自定义委托类型引用Sum方法。
带有lambda表达式的C#Func
C#lambda表达式简化了C#Funcs的创建。Lambda表达式是使用=>lambda声明运算符创建的。
Func<int, int, int> randInt = (n1, n2) => new Random().Next(n1, n2); Console.WriteLine(randInt(1, 100));
在示例中，我们创建了一个返回随机整数的函数。委托接受随机范围的下限和上限两个值。
C#FuncLinqWhere
许多Linq方法将Func委托作为参数。例如，Where方法根据谓词过滤一系列值。
Func<string, bool> HasThree = str => str.Length == 3;
string[] words =
{
"sky", "forest", "wood", "cloud", "falcon", "owl" , "ocean",
"water", "bow", "tiny", "arc"
};
IEnumerable<string> threeLetterWords = words.Where(HasThree);
foreach (var word in threeLetterWords)
{
Console.WriteLine(word);
}
在示例中，我们有一个单词数组。在Func委托的帮助下，我们过滤了所有包含三个字母的单词。
Func<string, bool> HasThree = str => str.Length == 3;
我们声明了一个Func变量，并为该变量分配了一个lambda表达式。该方法检查字符串的长度并返回一个布尔值。
IEnumerable<string> threeLetterWords = words.Where(HasThree);
我们根据HasThree方法查询数组并选择字符串。
$ dotnet run sky owl bow arc
Func委托的C#列表
Func委托可以放入容器中。
var vals = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
Func<int, int> square = x => x * x;
Func<int, int> cube = x => x * x * x;
Func<int, int> inc = x => x + 1;
var fns = new List<Func<int, int>>
{
inc, square, cube
};
foreach (var fn in fns)
{
var res = vals.Select(fn);
Console.WriteLine(string.Join(", ", res));
}
我们将三个Func委托放入一个列表中。我们遍历列表并将每个委托应用于数组。
$ dotnet run 2, 3, 4, 5, 6 1, 4, 9, 16, 25 1, 8, 27, 64, 125
C#Func过滤器数组
在示例中，我们使用Func来过滤一组用户。
User[] users =
{
new (1, "John", "London", "2001-04-01"),
new (2, "Lenny", "New York", "1997-12-11"),
new (3, "Andrew", "Boston", "1987-02-22"),
new (4, "Peter", "Prague", "1936-03-24"),
new (5, "Anna", "Bratislava", "1973-11-18"),
new (6, "Albert", "Bratislava", "1940-12-11"),
new (7, "Adam", "Trnava", "1983-12-01"),
new (8, "Robert", "Bratislava", "1935-05-15"),
new (9, "Robert", "Prague", "1998-03-14"),
};
var city = "Bratislava";
Func<User, bool> livesIn = e => e.City == city;
var res = users.Where(livesIn);
foreach (var e in res)
{
Console.WriteLine(e);
}
record User(int id, string Name, string City, string DateOfBirth);
从用户数组中，我们找到了居住在布拉迪斯拉发的用户。
var city = "Bratislava"; Func<User, bool> livesIn = e => e.City == city;
在谓词中，我们测试所有City属性等于city变量的用户对象。
var res = users.Where(livesIn);
我们将livesIn谓词传递给Where方法。
$ dotnet run
User { id = 5, Name = Anna, City = Bratislava, DateOfBirth = 1973-11-18 }
User { id = 6, Name = Albert, City = Bratislava, DateOfBirth = 1940-12-11 }
User { id = 8, Name = Robert, City = Bratislava, DateOfBirth = 1935-05-15 }
C#Func按年龄过滤
我们将按年龄筛选列表。
var users = new List<User>
{
new (1, "John", "London", "2001-04-01"),
new (2, "Lenny", "New York", "1997-12-11"),
new (3, "Andrew", "Boston", "1987-02-22"),
new (4, "Peter", "Prague", "1936-03-24"),
new (5, "Anna", "Bratislava", "1973-11-18"),
new (6, "Albert", "Bratislava", "1940-12-11"),
new (7, "Adam", "Trnava", "1983-12-01"),
new (8, "Robert", "Bratislava", "1935-05-15"),
new (9, "Robert", "Prague", "1998-03-14"),
};
var age = 60;
Func<User, bool> olderThan = e => GetAge(e) > age;
var res = users.Where(olderThan);
foreach (var e in res)
{
Console.WriteLine(e);
}
int GetAge(User user)
{
var dob = DateTime.Parse(user.DateOfBirth);
return (int) Math.Floor((DateTime.Now - dob).TotalDays / 365.25D);
}
record User(int id, string Name, string City, string DateOfBirth);
我们获取所有60岁以上的用户。
Func<User, bool> olderThan = e => GetAge(e) > age;
在Func定义中，我们使用GetAge方法来判断用户的年龄。
var res = users.Where(olderThan);
olderThan函数与Where一起应用。
int GetAge(User user)
{
var dob = DateTime.Parse(user.DateOfBirth);
return (int) Math.Floor((DateTime.Now - dob).TotalDays / 365.25D);
}
GetAge方法解析出生日期字符串并计算当前年龄。
$ dotnet run
User { id = 4, Name = Peter, City = Prague, DateOfBirth = 1936-03-24 }
User { id = 6, Name = Albert, City = Bratislava, DateOfBirth = 1940-12-11 }
User { id = 8, Name = Robert, City = Bratislava, DateOfBirth = 1935-05-15 }
C#谓词
Predicate是Func的特化。Predicate可以完成的所有事情都可以用Func完成。
谓词表示返回布尔值的单参数函数。
User[] users =
{
new (1, "John", "London", "2001-04-01"),
new (2, "Lenny", "New York", "1997-12-11"),
new (3, "Andrew", "Boston", "1987-02-22"),
new (4, "Peter", "Prague", "1936-03-24"),
new (5, "Anna", "Bratislava", "1973-11-18"),
new (6, "Albert", "Bratislava", "1940-12-11"),
new (7, "Adam", "Trnava", "1983-12-01"),
new (8, "Robert", "Bratislava", "1935-05-15"),
new (9, "Robert", "Prague", "1998-03-14"),
};
var age = 60;
Predicate<User> olderThan = e => GetAge(e) > age;
var res = Array.FindAll(users, olderThan);
foreach (var e in res)
{
Console.WriteLine(e);
}
int GetAge(User user)
{
var dob = DateTime.Parse(user.DateOfBirth);
return (int) Math.Floor((DateTime.Now - dob).TotalDays / 365.25D);
}
record User(int id, string Name, string City, string DateOfBirth);
我们获取所有60岁以上的用户。
Predicate<User> olderThan = e => GetAge(e) > age;
在Predicate中，我们跳过返回值，返回值始终是bool。
var res = Array.FindAll(users, olderThan);
Array.FindAll方法检索与指定谓词定义的条件匹配的所有元素。
int GetAge(User user)
{
var dob = DateTime.Parse(user.DateOfBirth);
return (int) Math.Floor((DateTime.Now - dob).TotalDays / 365.25D);
}
GetAge方法解析出生日期字符串并计算当前年龄。
$ dotnet run
User { id = 4, Name = Peter, City = Prague, DateOfBirth = 1936-03-24 }
User { id = 6, Name = Albert, City = Bratislava, DateOfBirth = 1940-12-11 }
User { id = 8, Name = Robert, City = Bratislava, DateOfBirth = 1935-05-15 }
C#将Func作为参数传递
在下一个示例中，我们将Func委托传递给一个方法。
var data = new List<Person>
{
new ("John Doe", "gardener"),
new ("Robert Brown", "programmer"),
new ("Lucia Smith", "teacher"),
new ("Thomas Neuwirth", "teacher")
};
ShowOutput(data, r => r.Occupation == "teacher");
void ShowOutput(List<Person> list, Func<Person, bool> condition)
{
var data = list.Where(condition);
foreach (var person in data)
{
Console.WriteLine("{0}, {1}", person.Name, person.Occupation);
}
}
record Person(string Name, string Occupation);
该示例创建了一个人员列表。ShowOutput方法将Func作为第二个参数。它返回所有教师。
void ShowOutput(List<Person> list, Func<Person, bool> condition)
我们将Func传递给ShowOutput方法。方法不能作为函数参数传递，只能作为委托传递。
$ dotnet run Lucia Smith, teacher Thomas Neuwirth, teacher
C#函数组合
我们可以通过链接来组合Funcs。
var vals = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
Func<int, int> inc = e => e + 1;
Func<int, int> cube = e => e * e * e;
var res = vals.Select(inc).Select(cube);
foreach (var e in res)
{
Console.WriteLine(e);
}
我们有一个整数数组。我们在数组上应用两个函数。
Func<int, int> inc = e => e + 1; Func<int, int> cube = e => e * e * e;
一个函数增加元素，另一个函数增加元素。
var res = vals.Select(inc).Select(cube);
我们通过链接Select方法在数组上应用这两个函数。
$ dotnet run 8 27 64 125 216
在本文中，我们使用了C#Func委托。
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