函数与逻辑：把一段代码变成可靠的契约
当同一段计算第三次出现在项目里，复制粘贴通常已经不是答案。方法（method）把行为命名，把输入、输出与副作用写成明确契约；调用方只需要理解契约，不必每次钻进实现细节。
本章沿着一条可运行的订单计算示例逐步前进：先声明和调用方法，再处理重载与参数，接着讨论返回值、作用域和递归，最后把 Lambda 当作数据传入高阶函数。你将看到完整代码、确定输出、常见失败方式，以及每节紧跟的自测题。
学习路线：方法契约 → 调用与重载 → 参数传递 → 返回组合结果 → 局部逻辑与递归 → Lambda、高阶函数和闭包。
方法声明：先把输入与输出说清楚
下面的方法把“根据单价和数量计算小计”命名为 Subtotal：
csharp
static decimal Subtotal(decimal unitPrice, int quantity)
{
if (unitPrice < 0)
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(unitPrice));
if (quantity < 0)
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(quantity));
return unitPrice * quantity;
}
decimal amount = Subtotal(19.90m, 3);
Console.WriteLine($"subtotal={amount:F2}");console
subtotal=59.70声明里的 unitPrice、quantity 是形参，调用时的 19.90m、3 是实参。返回类型 decimal 告诉调用方成功后会得到什么；return 结束本次调用并交回结果。没有结果的方法使用 void。
表达式体适合只有一个表达式的短方法：
csharp
static decimal ApplyRate(decimal amount, decimal rate) => amount * rate;方法名应使用 PascalCase，并优先使用动作或动作短语，例如 CalculateTotal、TryParseOrder。如果方法名需要用 “And” 串起多个不相干动作，它很可能承担了过多职责。
本节自测
1
在 Subtotal(19.90m, 3) 中，哪个是形参？
2
void 方法不能执行不带返回值的 return;。
3
表达式体方法 IsFreeShipping(decimal amount) 要在满 99 元时返回 true，其核心条件表达式是 ____。
方法签名、重载与编译器如何选版本
同一作用域可以有多个同名方法，只要参数列表能够区分。这叫方法重载：
csharp
static decimal Shipping(decimal weight) => 8m + weight * 1.5m;
static decimal Shipping(decimal weight, bool express) =>
express ? 15m + weight * 2.5m : Shipping(weight);
Console.WriteLine($"normal={Shipping(2m
console
normal=11.00
express=20.00用于区分重载的方法签名关注方法名、类型参数个数，以及每个参数的类型、顺序和传递方式。返回类型不参与重载区分，所以下面两行不能共存：
csharp
// 编译错误：不能只靠返回类型区分
static int Convert(string text) => int.Parse(text);
static double Convert(string text) => double.Parse(text);调用发生时，编译器从可用候选中寻找最佳匹配。完全匹配通常优于需要隐式转换的版本；如果两个候选都同样合适，调用会因歧义而编译失败。不要依靠微妙转换设计一组“猜谜式”重载。
本节自测
4
M(int value) 与 M(long value) 可以构成方法重载。
5
能否同时声明 int Read(string s) 和 bool Read(string s)？
6
同时存在 Show(int) 和 Show(double) 时，调用 Show(3) 会选择哪一个？
位置参数、具名参数、可选参数与 params
当多个参数类型相同，具名参数能直接表达意图；可选参数则为常用情况提供默认值：
csharp
static decimal CalculateTotal(
decimal subtotal,
decimal discountRate = 0m,
decimal shipping = 0m)
{
return subtotal * (1 - discountRate) + shipping;
}
decimal total = CalculateTotal(
subtotal: 200m,
shipping: 12m,
console
total=192.00可选参数通常放在必选参数之后，默认值必须是编译期可确定的常量、default 等合法形式。默认值会写入调用方编译结果：公共库若修改默认值，旧调用方通常需要重新编译才会采用新值。
params 让调用方传入零个或多个同类型实参：
csharp
static decimal Sum(params decimal[] values)
{
decimal total = 0m;
foreach (decimal value in values) total += value;
return total;
}
Console.WriteLine(Sum(10m, 20m, 5.5m));
Console.WriteLine(Sum());console
35.5
0一个参数列表只能有一个 params 参数，并且它必须位于最后。方法内部把它当作集合/数组使用；高频性能路径要留意调用时可能产生的分配。
本节自测
7
调用 CalculateTotal(200m, shipping: 12m) 时，discountRate 的值是多少？
8
params 参数可以放在参数列表中间。
9
调用 Sum() 时，方法内部 values.Length 的值是 ____。
10
下列哪个表达式体实现正确完成 JoinWith(string separator, params string[] parts)？
按值传递，以及 ref、out、in 的真实含义
C# 默认按值传参：方法得到实参值的一份副本。引用类型的“值”是对象引用，因此方法能通过副本修改同一个对象的内容，却不能在默认传参下替换调用方变量本身。
ref、out、in 让形参成为调用方存储位置的别名：
csharp
static void ApplyDiscount(ref decimal total, decimal rate)
{
total *= 1 - rate;
}
static bool TrySplit(decimal total, int people, out decimal each)
{
if (people <= 0)
{
each = 0m
console
bill=270.00, ok=True, each=90.00声明点与调用点都要写 ref、out 或 in，这让副作用在调用处可见。普通业务结果优先用返回值；不要为了“一次返回多个值”就堆叠多个 out。
本节自测
11
引用类型参数默认就是按引用传递。
12
哪个参数修饰符要求方法在返回前为参数赋值？
13
若从 ApplyDiscount(ref bill, ...) 的调用点删除 ref，会发生什么？
返回值、命名元组与解构
少量、紧密相关的临时结果可以装进命名元组：
csharp
static (decimal min, decimal max, decimal average) Analyze(decimal[] values)
{
if (values.Length == 0)
throw new ArgumentException("values 不能为空", nameof(values));
decimal min = values[0], max = values[0], sum
console
min=10, max=20, avg=14.00min、max、average 让调用点比 Item1、Item2 清楚；解构又能把三个结果直接放入局部变量。如果结果需要跨 API 边界、长期保存、增加行为或持续演进，应定义 record/class，让业务概念拥有稳定名称。
本节自测
14
短期返回最小值、最大值和平均值，哪种方式最合适？
15
元组解构后的局部变量名必须与元组声明中的元素名相同。
16
若 Analyze 还要返回元素个数，哪个返回类型最符合本节做法？
局部函数、词法作用域与 static 局部函数
只服务于一个方法的辅助逻辑，可以放进局部函数，缩小可见范围：
csharp
static decimal CalculateCheckout(decimal[] prices)
{
if (prices is null) throw new ArgumentNullException(nameof(prices));
decimal Normalize(decimal price) => Math.Max(0m, price);
decimal total = 0m;
foreach (decimal price in
局部变量通常只在声明它的代码块中可见。局部函数遵循词法作用域，可以读取外层局部变量，这会形成捕获。若辅助函数不需要外部状态，可加 static，让编译器阻止意外捕获：
csharp
static decimal CalculateTax(decimal amount)
{
return Round(amount * 0.06m);
static decimal Round(decimal value) => Math.Round(value, 2);
}局部函数可以写在调用语句之后，但可读性仍应优先：让读者容易看出主流程与辅助步骤的关系。
本节自测
17
局部函数可以从包含它的方法之外直接调用。
18
static 局部函数的主要约束是什么？
19
若 static 局部函数 Round 直接读取外层变量 digits，会发生什么？
递归：每次调用都必须更接近终点
递归包含两个不可缺少的部分：停止展开的基线条件，以及让问题规模缩小的递归步骤。
csharp
static int CountItems(Category category)
{
int count = category.ItemCount;
foreach (Category child in category.Children)
count += CountItems(child);
return count;
}上例的叶子分类没有子节点，循环自然结束，这就是基线情形。处理数字时通常写得更显式：
csharp
static int SumTo(int n)
{
if (n <= 0) return 0;
return n + SumTo(n - 1);
}
Console.WriteLine(SumTo(4));console
10每次递归调用都会占用调用栈。C# 代码不应假定运行时一定消除尾递归；深度可能达到成千上万时，循环或显式 Stack<T> 通常更稳。树、目录和表达式等天然嵌套结构则常适合递归。
本节自测
20
递归最关键的安全条件是什么？
21
按 SumTo(n) = n + SumTo(n - 1)、SumTo(0) = 0 展开，SumTo(3) 的结果是 ____。
22
将 SumTo 改写为 for 循环的主要优势是什么？
Lambda 与高阶函数：把“怎么做”作为参数
Lambda 是没有单独名称的函数表达式。表达式 Lambda 适合单步计算，语句 Lambda 适合多步逻辑：
csharp
Func<decimal, decimal> addTax = price => price * 1.06m;
Func<decimal, decimal> normalize = price =>
{
decimal safe = Math.Max(0m, price);
return Math.Round(safe, 2);
};接收函数或返回函数的方法常称为高阶函数。下面把遍历规则固定下来，把转换策略交给调用方：
csharp
static decimal[] Transform(
decimal[] source,
Func<decimal, decimal> projector)
{
decimal[] result = new decimal[source.Length];
for (int i = 0; i < source.Length; i++)
result[i] = projector(source[i]);
return result;
console
10.60, 21.20Func<T, TResult> 表示有返回值的函数形状，Action<T> 表示没有返回值的行为。这里先关注“行为可作为值传递”，委托链与事件发布订阅会在专门章节展开。
本节自测
23
price => price * 1.06m 是表达式 Lambda。
24
接收 decimal 并返回 bool 的委托形状是哪一个？
25
哪个调用会使用 Transform 把 prices 中每个价格四舍五入到整数？
闭包与 static Lambda：看见隐藏状态
Lambda 读取外层局部变量时形成闭包。它捕获的是变量对应的存储位置，而不是创建 Lambda 时自动复制一份值：
csharp
decimal rate = 0.10m;
Func<decimal, decimal> discount = amount => amount * (1 - rate);
Console.WriteLine(discount(100m));
rate = 0.20m;
Console.WriteLine(discount(100m));console
90.00
80.00闭包能自然表达配置和累积状态，但状态变化也可能变得隐蔽。若 Lambda 不需要外部变量，可以写 static Lambda：
csharp
Func<decimal, decimal> clamp = static value => Math.Max(0m, value);编译器会阻止它捕获外层局部变量或实例状态。这既能表达意图，也可能避免闭包对象和额外分配。需要配置时，把配置作为显式参数传递，通常比依赖可变外部状态更容易测试。
本节自测
26
示例中 rate 先为 0.10m、后改为 0.20m，两次 discount(100m) 的结果分别是什么？
27
闭包总会保存创建 Lambda 那一刻的值快照。
28
哪种写法能禁止 Lambda 捕获外层变量？
常见陷阱与实践建议
方法设计的目标不是“语法最短”，而是让调用点诚实、可预测、可测试。
实践时优先写小而完整的方法：一个方法负责一个可描述的结果；参数数量过多时考虑参数对象；纯计算尽量做到相同输入产生相同输出。测试时至少覆盖正常值、边界值、非法值和空集合。
本节自测
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一个方法有 9 个紧密相关的配置参数时，优先考虑哪种设计？
30
纯计算方法通常比依赖全局可变状态的方法更容易测试。
31
如何合理拆分一个既计算总价又直接打印结果的方法？
小结：从会写方法到会设计方法
方法是一份可执行契约：名称表达意图，参数定义输入，返回类型定义结果，方法体实现规则。重载必须通过参数列表区分；位置、具名、可选与 params 参数解决不同的调用体验；默认按值传递，而 ref、out、in 显式改变变量别名语义。
命名元组适合短期组合结果，局部函数收窄辅助逻辑的作用域，递归适合天然分层的问题。Lambda 让行为成为值，高阶函数负责组合行为，闭包则提醒我们关注被捕获的可变状态；不需要捕获时，static 局部函数与 static Lambda 能把意图写进代码。
本节自测
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TryCalculateAverage(int[] values, out double average) 收到空数组时，哪种处理符合 TryXxx 约定？
33
出现哪些情况时，应考虑把命名元组升级为 record 或 class？
34
递归代码上线前至少应检查哪些事项？