C# 3.0 新特性：匿名方法與 Lambda 運算式完整指南

C# 2.0 引入匿名方法，C# 3.0 以 Lambda 運算式 (=>) 進一步簡化語法，並支援運算式樹 (Expression Tree) 奠基 LINQ。本文對比兩者語法、編譯器降級機制、變數捕獲語意與進階應用。

從委派到匿名方法再到 Lambda

// C# 1.0 命名方法
btn.Click += new EventHandler(Btn_Click);
void Btn_Click(object s, EventArgs e) { BindData(); }

// C# 2.0 匿名方法
btn.Click += delegate(object s, EventArgs e) { BindData(); };

// C# 3.0 Lambda 運算式 (陳述式主體)
btn.Click += (s, e) => { BindData(); };

// C# 3.0 Lambda 運算式 (運算式主體) - 單一運算式隱含回傳
Func add = (x, y) => x + y;

編譯器降級

• 匿名方法/Lambda → 編譯器產生私有方法 (如 <>c__DisplayClass0_0.b__0) + 顯示類別捕獲區域變數。
• 實例方法捕獲 this，靜態方法不捕獲。
• Lambda 運算式主體 (=> expr) 可轉換為 Expression<TDelegate> 建構運算式樹；陳述式主體 (=> { }) 僅能轉委派。

Lambda 語法完整形式

// 參數型別可省略 (編譯器推斷)
(x, y) => x + y
(int x, int y) => x + y

// 無參數
() => Console.WriteLine("Hi")

// 多行陳述式
(x, y) => { var z = x + y; return z; }

// 非同步 Lambda
async (token) => await DoWorkAsync(token)

變數捕獲與閉包陷阱

var funcs = new List>();
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    int captured = i; // C# 5.0+ 迴圈變數每輪新建，無需此行
    funcs.Add(() => captured);
}
// C# 4.0 或舊版：全部輸出 3 (捕獲同一變數 i)
// C# 5.0+：輸出 0,1,2

C# 5.0 修正 foreach/for 迴圈變數捕獲語意，每輪迭代建立新變數副本。

運算式樹與 LINQ

• Expression<Func x.Age > 18; 建構樹而非編譯委派。
• IQueryable 提供者 (EF Core, LINQ to SQL) 解析樹轉譯 SQL。
• 編譯執行：Func func = predicate.Compile();

實務建議

• 簡單邏輯優先 Lambda，複雜邏輯提煉為具名方法利於除錯與測試。
• 避免過長 Lambda 導致可讀性下降。
• 事件訂閱若需取消訂閱，請使用具名方法而非匿名/Lambda (無法 -= 匿名委派)。