前言 在本章中,主要是藉機這個C#基礎篇的系列整理過去的學習筆記、歸納總結並更加理解透徹。 在.Net開發中,我們經常會遇到並使用過委托,如果能靈活的掌握並加以使用會使你在編程中游刃有餘,然後對於很多接觸C#時間不長的開發者而言,較好的理解委托和事件並不容易。 本節主要是講述對委托的定義、委托的使用 ...
前言
在本章中,主要是藉機這個C#基礎篇的系列整理過去的學習筆記、歸納總結並更加理解透徹。
在.Net開發中,我們經常會遇到並使用過委托,如果能靈活的掌握並加以使用會使你在編程中游刃有餘,然後對於很多接觸C#時間不長的開發者而言,較好的理解委托和事件並不容易。
本節主要是講述對委托的定義、委托的使用、多播委托、泛型委托、匿名方法、Func和Action委托、Lambda委托,並對它們進行討論。
說明
簡單說它就是一個能把方法當參數傳遞的對象,而且還知道怎麼調用這個方法,同時也是粒度最小的“介面”(約束了指向方法的簽名)。
開始
1.定義委托
委托:是一種定義方法簽名的類型。 當實例化委托時,可以將其實例與任何具有相容簽名的方法相關聯。 可以通過委托實例調用方法。
這裡引用一個網友的說法:
某人有三子,讓他們各自帶一樣東西出門,並帶回一頭獵物。
上面一句話可以理解為父親對兒子的委托:獵物 辦法(工具 某工具)-->delegate 獵物(返回值) 帶回獵物(委托名)(工具(參數類型) x)-->delegate int GetValue(int i)
三個人執行委托的方法各不相同
兔子 打獵(工具 弓)-public static int GetValue1(int i){ return i; }
野雞 買(工具 錢)-public static int GetValue2(int i){ return i*2; }
狼 誘捕(工具 陷阱)-public static int GetValue3(int i){ return i*i; }
2.簡單的使用
一個委托類型定義了該類型的實例化時能調用的一類方法,這些方法含有同樣的返回類型和同樣參數(類型和參數個數相同)
比如:定義一個委托
delegate int Calculator (int x);
此委托適用於有著int返回類型和一個int類型參數方法。
static int Double (int x) { return x * 2; }
創建一個委托實例,並將方法賦值給委托實例
Calculator c = new Calculator(Double);
//或者另一種寫法
Calculator c = Double;
通過委托實例的調用
int result = c(2);
3.多播委托
在開發中,我們有時候會遇到要通過調用一個委托,同時可以執行多個方法的時候,就可以考慮用多播委托。調用多個委托需要多次顯示調用這個委托。所有的委托實例都可以包含多個方法,實現多播功能。
這個打個比方:多播,就像一群程式員在瞬聘網填好了求職意向後,某天有個公司發佈了一個和這些程式員求職意向剛好相匹配的工作,然後這些求職者都被通知了 - “有一份好工作招人啦,你們可以直接申請去上班了!”。
也就是說,一個委托實例不僅可以指向一個方法,還可以指向多個方法。
多播委托,提供了一種類似於流水線的鉤子機制,只要載入到這條流水線上的委托,都會被順序執行。因為所有的都繼承自MulticastDelegate,因此所有的委托都具有多播特性
//聲明一個委托,委托返回值為void
public delegate void Greetings(String name);
public static void Hello(String name)
{
Console.WriteLine("您好, {0}!", name);
}
public static void GoodBye(String name)
{
Console.WriteLine("再見, {0}!", name);
}
public static void Main()
{
Greetings greetings = Hello;
//使用+=給委托添加方法
greetings += GoodBye;
String name = "艾三元";
Console.WriteLine("這是一種調用方法:");
//第一種執行方式
greetings(name);
//第二種執行方式
Console.WriteLine("這是另一種使用方法");
//返回委托的調用列表。
Delegate[] delegates = greetings.GetInvocationList();
//註意這裡的delegates列表中存儲的是Greetings類型的委托
foreach (Greetings greeting in delegates)
{
greeting(name);
}
Console.ReadKey();
}
說明:
-
如果是多播委托,委托的簽名就必須返回 void ,否則,返回值應送到何處?當委托只包含一個方法的時候,則可以通過所封裝的方法發現其返回類型的聲明,不一定必須是void。實際上,如果編譯器發現某個委托返回 void ,就會自動假定這是一個多播委托。
-
“+=” 用來添加,“-=”用來從委托中刪除方法調用
4.泛型委托
在之前的篇章中,我們已經學會了什麼是泛型,因此,也方便我們理解泛型委托,簡單的說,就是一種含有泛型參數的委托。
public delegate T Calculator<T>(T arg);
static int Double(int x) { return x * 2; }
static class Utility
{
public static void Calculate<T>(T[] values, Calculator<T> c)
{
for (int i = 0; i < values.Length; i++)
values[i] = c(values[i]);
}
}
static void Main(string[] args)
{
int[] values = { 11, 22, 33, 44 };
Utility.Calculate(values, Double);
foreach (int i in values)
Console.Write(i + " "); // 22 44 66 88
Console.ReadKey();
}
5. 匿名方法
匿名方法,是在初始化委托時候內聯聲明的方法。
每次實例化一個委托時,都需要事先定義一個委托所要調用的方法。為了簡化這個流程,C# 2.0開始提供匿名方法來實例化委托。這樣,我們在實例化委托時就可以 “隨用隨寫” 它的實例方法。
static string GetNumber(string str)
{
return str;
}
delegate string DelNumber(string str);
static void Main(string[] args)
{
//聲明一個名稱為GetNumber的具名方法
DelNumber delNumber1 = GetNumber;
Console.WriteLine(delNumber1("這是具名方法"));
//匿名方法 ,未在別的地方定義方法,而是直接把方法寫在實例化代碼中
DelNumber delNumber2 = delegate (string str)
{
return str;
};
Console.WriteLine(delNumber2("這是匿名方法調用"));
Console.ReadKey();
}
#endregion
通過以上簡單的示例看出:
匿名方法的語法:關鍵字delegate {參數列表}{語句塊}
delegte { Paramters} {ImplementationCode}
delegate (string str)
{
return str;
};
使用的格式是:
委托類名 委托實例名 = delegate (args) {方法體代碼} ;
delegate string DelNumber(string str); //委托類型的返回類型
//匿名方法 ,未在別的地方定義方法,而是直接把方法寫在實例化代碼中
DelNumber delNumber2 = delegate (string str)
{
return str; //根據返回類型,返回一個string類型
};
這樣就可以直接把方法寫在實例化代碼中,不必在另一個地方定義方法。當然,匿名委托不適合需要採用多個方法的委托的定義。需要說明的是,匿名方法並不是真的“沒有名字”的,而是編譯器為我們自動取一個名字。
可以在以下地方使用匿名方法:
- 聲明委托變數時為初始化表達式。
- 組合委托時在賦值語句的右邊。
- 為委托增加事件時在賦值語句的右邊。
6.Func 和 Action 委托
在之前,我們在使用委托的時候,都是自定義一個委托類型,再使用這個自定定義的委托定義一個委托欄位或變數。而在後續的編程語言中又新加入了一種特性,C#語言預先為我們定義了兩個常用的委托,一個是Func,一個是Action,還帶來了Lambda,這使得委托的定義和使用變得簡單起來, 在以後進行C#程式編寫中引入委托更加靈活。
Action
C#中與預定義了一個委托類型Action,基本特點就是可以執行一個沒有返回值,沒有參數的方法。是一類沒有輸出參數的委托,但是輸入參數可以為C#中的任意類型,即可以進行委托執行形式的方法。
static void printString()
{
Console.WriteLine("Hello World");
}
static void printNumber(int x)
{
Console.WriteLine(x);
}
static void Main(String[] args)
{
//Action基本使用
Action a = printString;
a(); // 輸出結果 Hello World
//Action指向有參數的方法
Action<int> b = printNumber; // 定義一個指向 形參為int的函C#數
b(5); // 輸出結果 5
}
Action可以通過泛型來指定,指向的方法有 0 - 16個參數
Action<int, int, string, bool 等等>
Func
Func同樣也是預定的委托,是一種由返回值的委托,傳遞0-16個參數,其中輸入參數和返回值都用泛型表示。
static int GetNumber()
{
return 1;
}
static int GetNumber(string str)
{
return 1;
}
static void Main(string[] args)
{
Func<int> a = GetNumber; // 定義一個Func 委托, 指向一個返回int類型的 方法
Console.WriteLine(a());
Func<string, int> b = GetNumber; // 泛型中最後一個參數表示返回值類型。
Console.WriteLine(b("Hello"));
}
註意:Func<string, int> 最後一個參數表示返回值類型,前面的都是形參類型。
7. Lambda表達式
江山代有才人出,縱然匿名方法使用很方便,可惜她很快就成了過氣網紅,沒能領多長時間的風騷。如今已經很少見到了,因為delegate關鍵字限制了她用途的擴展。自從C# 3.0開始,她就被Lambda表達式取代,而且Lambda表達式用起來更簡單。Lambda表達式本質上是改進的匿名方法。
在匿名方法中,delegate關鍵字有點多餘,因為編譯器已知將我們的方法賦值給委托。因此,我們很容易的將匿名方法的步驟轉換為Lambda表達式:1. 刪除delegate關鍵字。2.在參數列表和匿名方法主體之間放lambda運算符=>。
DelNumber delNumber2 = delegate (string str){ return str;}; //匿名方法
DelNumber delNumber2 = (string str) =>{ return str;}; //Lambda方法
Lambda表達式的靈感來源於數學中的Lambda積分函數表達式,例如下圖:
Lambda表達式把其中的箭頭用 => 符號表示。
上面的對比例子中,Lambda還可以進一步簡化
delegate string DelNumber(string str); //委托類型的返回類型
DelNumber delNumber2 = (string str) =>{ return str;}; //Lambda方法
DelNumber delNumber3 = (str) =>{ return str;}; //省略類型參數
DelNumber delNumber4 = str =>{ return str;}; //省略類型參數( 如果只有一個隱式類型參數,可以省略周圍的圓括弧)
DelNumber delNumber5 = str => str; //語句塊替換為return關鍵字後的表達式 ( 如果只有一個返回語句,可以將語句塊替換為return關鍵字後的表達式)
如今Lambda表達式已經應用在很多地方了,例如方法體表達式(Expression-Bodied Methods)、自動只讀屬性表達式等等。
Lambda表達式形式上分為兩種:
1.表達式Lambda
當匿名函數只有一行代碼時,可採用這種形式。例如:
DelNumber delNumber= (s4, s5) => s4.Age <= s5.Age;
其中=>符號代表Lambda表達式,它的左側是參數,右側是要返回或執行的語句。參數要放在圓括弧中,若只有一個參數,為了方便起見可省略圓括弧。有多個參數或者沒有參數時,不可省略圓括弧。
相比匿名函數,在表達式Lambda中,方法體的花括弧{}和return關鍵字被省略掉了。
用的也是表達式Lambda,這是Lambda表達式的推廣, 是C# 6 編譯器提供的一個語法糖。
2.語句Lambda
當匿名函數有多行代碼時,只能採用語句Lambda。例如,上面的表達式Lambda可改寫為語句Lambda:
DelNumber delNumber= (s4, s5) =>
{
//此處省略其他代碼
return s4.Age <= s5.Age;
};
語句Lambda不可以省略{}和return語句。
完整示例
delegate string DelNumber(string str); //委托類型的返回類型
static void Main(string[] args)
{
DelNumber delNumber2 = (string str) => { return str; }; //Lambda方法
DelNumber delNumber3 = (str) => { return str; }; //省略類型參數
DelNumber delNumber4 = str => { return str; }; //省略類型參數( 如果只有一個隱式類型參數,可以省略周圍的圓括弧)
DelNumber delNumber5 = str => str; //語句塊替換為return關鍵字後的表達式 ( 如果只有一個返回語句,可以將語句塊替換為return關鍵字後的表達式)
Console.WriteLine(delNumber2("lambda"));
Console.WriteLine(delNumber3("lambda"));
Console.WriteLine(delNumber4("lambda"));
Console.WriteLine(delNumber5("lambda"));
Console.ReadKey();
}
註意:一個參數可以省略圓括弧,多個參數必須圓括弧,但是沒有參數,必須使用一組空的圓括弧
如: (參數,參數)=>{語句} 或者 表達式
(參數) =>{語句} 或者 表達式
參數 =>{語句} 或者 表達式
() =>{語句} 或者 表達式
總結
- 委托相當於用方法作為另一方法參數,同時,也可以實現在兩個不能直接調用的方法中做橋梁,如在多線程中的跨線程的方法調用就得用委托。
- 熟悉在什麼情況使用委托,在使用事件設計模式時,當需要封裝靜態方法時,當需要方便的組合時等多種情況下,可以加以使用。
- 如果有不對的或不理解的地方,希望大家可以多多指正,提出問題,一起討論,不斷學習,共同進步。
- 在下一節中,將對事件進行簡單介紹,並總結歸納。
參考 文檔 《C#圖解教程》
註:搜索關註公眾號【DotNet技術谷】--回覆【C#圖解】,可獲取 C#圖解教程文件