摘要

在 C# 中，局部函数和 Lambda 表达式都可以用来定义在方法内部的小型函数。然而，它们之间存在一些关键的差异。局部函数是 C# 7.0 引入的新特性，它们可以用来创建临时委托，而且在某些情况下比 Lambda 表达式更为高效和清晰。

正文

应用场景

局部函数相较于 Lambda 表达式更适用于以下场景：

1. 性能敏感的代码：局部函数通常比 Lambda 表达式更高效，因为它们不会捕获外部变量时不会创建闭包。
2. 递归调用：局部函数支持递归调用，而 Lambda 表达式则不那么直观。
3. 复杂逻辑：对于包含多个步骤或变量的复杂逻辑，局部函数可以提供更好的可读性。
4. 避免闭包的副作用：局部函数可以避免由于捕获外部变量而导致的不必要的堆分配。

示例 1: 使用局部函数进行简单的操作

C#
class Program
{
    public static int AddNumbers(int a, int b)
    {
        // 局部函数
        int AddLocal(int x, int y) => x + y;

        return AddLocal(a, b); // 使用局部函数
    }

    public static void Main()
    {
        int sum = AddNumbers(3, 4);
        Console.WriteLine(sum); // 输出：7
    }
}

示例 2: 使用局部函数进行递归操作

C#
class Program
{
    public static int Factorial(int n)
    {
        // 局部函数
        int FactorialLocal(int number)
        {
            if (number <= 1)
            {
                return 1;
            }
            return number * FactorialLocal(number - 1);
        }

        return FactorialLocal(n); // 使用局部函数
    }

    public static void Main()
    {
        int result = Factorial(5);
        Console.WriteLine(result); // 输出：120
    }
}

示例 3: 使用局部函数避免闭包

C#
public static IEnumerable<int> GetEvenNumbers(int[] numbers)
{
    bool IsEven(int number) => number % 2 == 0; // 局部函数

    foreach (var number in numbers)
    {
        if (IsEven(number)) // 使用局部函数
        {
            yield return number;
        }
    }
}

public static void Main()
{
    int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
    foreach (var even in GetEvenNumbers(numbers))
    {
        Console.WriteLine(even); // 输出偶数：2, 4, 6
    }
}

示例 4: 局部函数用于复杂逻辑

C#
public static void ProcessData(int[] data)
{
    int GetMax() // 局部函数
    {
        int max = int.MinValue;
        foreach (var number in data)
        {
            if (number > max)
            {
                max = number;
            }
        }
        return max;
    }

    int GetMin() // 另一个局部函数
    {
        int min = int.MaxValue;
        foreach (var number in data)
        {
            if (number < min)
            {
                min = number;
            }
        }
        return min;
    }

    Console.WriteLine($"Max: {GetMax()}");
    Console.WriteLine($"Min: {GetMin()}");
}

public static void Main()
{
    int[] data = { -1, 2, 3, -4, 5, 6 };
    ProcessData(data); // 输出最大值和最小值
}

结论

局部函数是 C# 中的一项强大功能，可用于创建临时委托并在方法内部定义简单或复杂的逻辑。相比于 Lambda 表达式，局部函数提供了更好的性能和递归支持，并且可以避免闭包导致的潜在副作用。在需要定义临时委托的场景中，局部函数往往是更佳的选择。通过上述示例，我们可以看到局部函数在不同场景下的应用，它们在提高代码的可读性和性能方面起到了关键作用