1-3 - C#语言习惯 - 推荐使用查询语法而不是循环-白红宇

1-3 - C#语言习惯 - 推荐使用查询语法而不是循环

阅读量：798 次

发布时间：2023-04-16

本文共 3202 字，大约阅读时间需要 10 分钟。

C#语言中并不缺少控制程序流程的结构，for、while、do-while和foreach等都可以用来管理程序流程。历史上所有计算机语言的设计者都未曾遗漏这些重要的循环控制结构。然而，我们还有一个更强大的方式——查询语法（Query Syntax），它能够将传统的命令式编程从“做-改-删除-添加”的模式转变为更为灵活和可读的“声明式”编程。

查询语法的核心思想在于通过定义想要的结果，而不是直接指定如何去实现这些结果。它将任务的实现细节交给专门的库或方法，从而使程序代码更加简洁和易于重用。在C#中，查询语法可以通过方法调用语法来实现，并且其带来的优势非常显著。

下面是一个简单的例子，展示了如何使用命令式循环结构填充一个数组并将其内容输出到控制台：

int[] foo = new int[100];for (int i = 0; i < foo.Length; i++){    foo[i] = i * i;}foreach (int item in foo){    Console.WriteLine(item.ToString());}

相比之下，使用查询语法实现同样的功能会更加简洁和易于阅读：

int[] foo = Enumerable.Range(0, 100)                    .Select(n => n * n)                    .ToArray();foo.ForAll(n => Console.WriteLine(n.ToString()));

需要注意的是，int[]数组并没有内置的ForAll方法。但是，.NET BCL（基础类库）为IEnumerable<T>提供了一个ForAll的实现。因此，我们可以为IEnumerable<T>实现一个扩展方法来实现ForAll操作：

public static class Extensions{    public static void ForAll
   
    (this IEnumerable
    
      sequence, Action
     
       action)    {        foreach (T item in sequence)        {            action(item);        }    }}

通过查询语法，我们可以在不直接使用循环结构的情况下轻松地对集合中的元素进行操作。这一方法不仅提高了代码的可读性，还使得代码更加易于重用。

嵌套循环的例子

假设我们需要生成一个包含所有(x, y)二元组的集合，其中x和y都在0到99之间。使用嵌套循环实现这个功能相对简单：

private static IEnumerable
   
    
     > ProduceIndices(){    for (int x = 0; x < 100; x++)    {        for (int y = 0; y < 100; y++)        {            yield return Tuple.Create(x, y);        }    }}

使用查询语法实现同样的功能则更加简洁：

private static IEnumerable
   
    
     > QueryIndices(){    return        from x in Enumerable.Range(0, 100)        from y in Enumerable.Range(0, 100)        select Tuple.Create(x, y);}

排序和过滤

假设我们需要生成所有满足x + y < 100条件的(x, y)二元组，并按x^2 + y^2降序排列。使用命令式循环实现：

private static IEnumerable
   
    
     > ProduceIndices(){    var storage = new List
     
      
       >();    for (int x = 0; x < 100; x++)    {        for (int y = 0; y < 100; y++)        {            if (x + y < 100)            {                storage.Add(Tuple.Create(x, y));            }        }    }    storage.Sort((point1, point2) =>    {        var sumPoint1 = point1.Item1 * point1.Item1 + point1.Item2 * point1.Item2;        var sumPoint2 = point2.Item1 * point2.Item1 + point2.Item2 * point2.Item2;        return sumPoint2.CompareTo(sumPoint1);    });    return storage;}

使用查询语法实现：

private static IEnumerable
   
    
     > QueryIndices(){    return        from x in Enumerable.Range(0, 100)        from y in Enumerable.Range(0, 100)        where x + y < 100        orderby (x * x + y * y) descending        select Tuple.Create(x, y);}

查询语法的优势在于它能够将算法分解为更小的、更专注的代码块。每个查询操作都对序列的元素进行单一的操作，而查询语法的延迟执行模型能够将这些操作组合成多步操作。

选择查询语法还是方法调用语法

查询语法和方法调用语法各有优势。查询语法更适合表达“是什么样的数据”以及“如何对数据进行操作”，而方法调用语法则更适合直接调用特定的方法或功能。

例如，以下查询可以通过方法调用语法实现：

private static IEnumerable
   
    
     > MethodIndices(){    return Enumerable.Range(0, 100)                    .SelectMany(x => Enumerable.Range(0, 100), (x, y) => Tuple.Create(x, y))                    .Where(pt => pt.Item1 + pt.Item2 < 100)                    .OrderByDescending(pt => pt.Item1 * pt.Item1 + pt.Item2 * pt.Item2);}

无论是查询语法还是方法调用语法，选择哪一种都取决于具体的需求和使用场景。

总结

C#的强大之处在于它能够兼顾命令式和声明式编程的优点。查询语法提供了一种更加灵活和可读的编程方式，尤其适合需要对集合进行复杂操作时。然而，在某些情况下，方法调用语法可能会更直观。无论选择哪种方式，最重要的是代码能够清晰地表达你的意图。

转载地址：http://zcgfk.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章