C#-委托

委托

• 如果我们要把方法当做参数来传递，就用到委托，简单来说，委托是一个类型，这个类型可以赋值一个方法的引用。

声明委托

• 在c#中使用一个类分两个阶段，首先定义这个类，告诉编辑器这个类由什么字段和方法组成，然后使用这个类实例化对象。在我们使用委托的时候，也需要经过这两个阶段，首先定义委托，告诉编辑器我们这个委托可以指向那些类型的方法，然后，创建该委托的实例。

• 定义委托的方法如下：

  • delegate void IntMethodInvoker(int x);

  • 定义一个委托：IntMethodInvoker,这个委托可以指向什么类型的方法？

  • 这个方法要带有一个 int类型的参数，并且方法的返回值是void，定义一个委托要定义方法的参数和返回值，使用关键字delegate定义。

• 定义案例：

  • delegate double TwoLongOp(long frist, long second);
  • delegate string GetAString();

委托使用

private delegate string GetAString();

static void Main(){
    int x = 40;
    GetAString firstStringMethod = new GetAString(x.ToString);
    Console.WriteLine(firstStringMethod());
}

• 在这里我们首先使用GetAString委托声明了一个类型叫做fristStringMethod,接下来使用new 对它进行初始化，使它引用到x中的ToString方法上，这样firstStringMethod就相当于x.ToString，我们通过firstStringMethod()执行方法就相当于x.ToString()

• 通过委托示例调用方法有两种方式:

  • fristStringMethod();
  • firstStringMethod.Invoke();

委托的赋值

• GetAString firstStringMethod = new GetAString(x.ToString);
• 只需要把方法名给一个委托的构造方法就可以了
  GetAString firstStringMethod = x.ToString;
• 也可以把方法名直接给委托的实例

简单委托示例

• 定义一个类MathsOperations里面有两个静态方法，使用委托调用该方法

class MathOperations{
    public static double MultiplyByTwo(double value){
        return value*2;
    }
    public static double Square(double value){
        return value*value;
    }
}
delegate double DoubleOp(double x);
static void Main(){
    DoubleOp[] operations={ MathOperations.MultiplyByTwo,MathOperations.Square };
    for(int i =0;i<operations.Length;i++){
        Console.WriteLine("Using operations "+i);
        ProcessAndDisplayNumber( operations[i],2.0 );
    }
}
static void ProcessAndDisplayNumber(DoubleOp action,double value){
    double res = action(value);
    Console.Writeline("Value :"+value+" Result:"+res);
}

Action委托和Func委托

• 除了我们自己定义的委托之外，系统还给我们提供过来一个内置的委托类型
• Action和Func
• Action委托引用了一个void返回类型的方法，T表示方法参数
• 先看Action委托有哪些
  • Action
  • Action<in T>
  • Action<in T1,in T2>
  • Action<in T1,in T2 .... inT16>
• Func引用了一个带有一个返回值的方法，它可以传递0或者多到16个参数类型，和一个返回类型
  • Func<out TResult>
  • Func<in T,out TResult>
  • Func<int T1,inT2,,,,,,in T16,out TResult>

案例1

• delegate double DoubleOp(double x);
  如何用Func表示

• Func<double,double>

案例2-对int类型排序

• 对集合进行排序，冒泡排序

bool swapped = true;
do{
    swapped = false;
    for(int i =0;i<sortArray.Length -1;i++){
        if(sortArray[i]>sortArray[i+1]){
            int temp= sortArray[i];
            sortArray[i]=sortArray[i+1];
            sortArray[i+1]=temp;
            swapped = true;
        }
    }
}while(swapped);

• 这里的冒泡排序只适用于int类型的，如果我们想对他进行扩展，这样它就可以给任何对象排序。

案例2-雇员类

class Employee{
    public Employ(string name,decimal salary){
        this.Name = name;
        this.Salary = salary;
    }
    public string Name{get;private set;}
    public decimal Salary{get;private set;}
    public static bool CompareSalary(Employee e1,Employee e2){
        return e1.salary>e2.salary;
    }
}

案例2-通用的排序方法

public static void Sort<T>( List<T> sortArray,Func<T,T,bool> comparision ){
    bool swapped = true;
    do{
        swapped = false;
        for(int i=0;i<sortArray.Count-1;i++){
            if(comparision(sortArray[i+1],sortArray[i])){
                T temp = sortArray[i];
                sortArray[i]=sortArray[i+1];
                sortArray[i+1]=temp;
                swapped = true;
            }
        }
    }while(swapped);
}

案例2-对雇员类排序

static void Main(){
    Employee[] employees = {
        new Employee("Bunny",20000),        
        new Employee("Bunny",10000),        
        new Employee("Bunny",25000),        
        new Employee("Bunny",100000),       
        new Employee("Bunny",23000),        
        new Employee("Bunny",50000),
        };
    Sort(employees,Employee.CompareSalary);
    // 输出
}

多播委托

• 前面使用的委托都只包含一个方法的调用，但是委托也可以包含多个方法，这种委托叫做多播委托。使用多播委托就可以按照顺序调用多个方法，多播委托只能得到调用的最后一个方法的结果，一般我们把多播委托的返回类型声明为void。

  • Action action1 = Test1;
  • action2+=Test2;
  • action2-=Test1;

• 多播委托包含一个逐个调用的委托集合，如果通过委托调用的其中一个方法抛出异常，整个迭代就会停止。

• 取得多播委托中所有方法的委托:

Action a1 = Method1;
a1+=Method2;

Delegate[] delegates=a1.GetInvocationList();
foreach(delegate d in delegates){
    //d();
    d.DynamicInvoke(null);
}
// 遍历多播委托中所有的委托，然后单独调用

匿名方法

• 到目前为止，使用委托，都是先定义一个方法，然后把方法给委托的实例。但还有另外一种使用委托的方式，不用去定义一个方法，应该说是使用匿名方法（方法没有名字）。

Func<int,int,int> plus = delegate (int a,int b){
    int temp = a+b;
    return temp;
};
int res = plus(34,34);
Console.WriteLine(res);

• 在这里相当于直接把要引用的方法直接写在了后面，优点是减少了要编写的代码，减少代码的复杂性

Lambda表达式-表示一个方法的定义

• 从C#3.0开始，可以使用Lambda表达式代替匿名方法。只要有委托参数类型的地方就可以使用Lambda表达式。刚刚的例子可以修改为

  Func<int,int,int> plus = (a,b)=>{ int temp= a+b;return temp; };
  int res = plus(34,34);
  Console.WriteLine(res);

• Lambda运算符“=>”的左边列出了需要的参数，如果是一个参数可以直接写 a=>(参数名自己定义),如果多个参数就使用括号括起来，参数之间以，间隔

多行语句

• 如果Lambda表达式只有一条语句，在方法快内就不需要花括号和return语句，编译器会自动添加return语句

Func<double,double> square = x=>x*x;
    // 添加花括号，return语句和分号是完全合法的
    Func<double,double> square = x=>{
        return x*x;
        }

• 如果Lambda表达式的实现代码中需要多条语句，就必须添加花括号和return语句。

Lambda表达式外部的变量

• 通过Lambda表达式可以访问Lambda表达式块外部的变量。这是一个非常好的功能，但如果不能正确使用，也会非常危险。示例：

int somVal = 5;
Func<int,int> f = x=>x+somVal;
Console.WriteLine(f(3));//8
somVal = 7;
Console.WriteLine(f(3));//10

• 这个方法的结果，不但受到参数的控制，还受到somVal变量的控制，结果不可控，容易出现编程问题，用的时候要谨慎。

事件

• 事件(event)基于委托，为委托提供了一个发布/订阅机制，我们可以说事件是一种具有特殊签名的委托。
  什么是事件？
  事件（Event）是类或对象向其他类或对象通知发生的事情的一种特殊签名的委托.
  事件的声明
  public event 委托类型 事件名;
  事件使用event关键词来声明，他的返回类值是一个委托类型。
  通常事件的命名，以名字+Event 作为他的名称，在编码中尽量使用规范命名，增加代码可读性。

• 为了更加容易理解事件，我们还是以前面的动物的示例来说明，有三只动物，猫(名叫Tom),还有两只老鼠（Jerry和Jack）,当猫叫的时候，触发事件(CatShout)，然后两只老鼠开始逃跑(MouseRun)。接下来用代码来实现。(设计模式-观察者模式)

  
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Cat类和Mouse类

      class Cat
      {
          string catName;
          string catColor { get; set; }
          public Cat(string name, string color)
          {
              this.catName = name;
              catColor = color;
         }
         public void CatShout()
         {
             Console.WriteLine(catColor+" 的猫 "+catName+" 过来了，喵！喵！喵！\n");
             //猫叫时触发事件
             //猫叫时，如果CatShoutEvent中有登记事件，则执行该事件
             if (CatShoutEvent != null)
                 CatShoutEvent();
         }
         public delegate void CatShoutEventHandler();
         public event CatShoutEventHandler CatShoutEvent;
     }
     class Mouse
     {
         string mouseName;
         string mouseColor { get; set; }
         public Mouse(string name, string color)
         {
             this.mouseName = name;
             this.mouseColor = color;
         }
         public void MouseRun()
         {
             Console.WriteLine(mouseColor + " 的老鼠 " + mouseName + " 说：\"老猫来了，快跑！\"  \n我跑！！\n我使劲跑！！\n我加速使劲跑！！！\n");
         }
     }

运行代码结果

              Console.WriteLine("[场景说明]: 一个月明星稀的午夜,有两只老鼠在偷油吃\n");
              Mouse Jerry = new Mouse("Jerry", "白色");
              Mouse Jack = new Mouse("Jack", "黄色");
              
              Console.WriteLine("[场景说明]: 一只黑猫蹑手蹑脚的走了过来\n");
              Cat Tom = new Cat("Tom", "黑色");
              Console.WriteLine("[场景说明]: 为了安全的偷油，登记了一个猫叫的事件\n");

             Tom.CatShoutEvent += new Cat.CatShoutEventHandler(Jerry.MouseRun);
             Tom.CatShoutEvent += new Cat.CatShoutEventHandler(Jack.MouseRun);


             Console.WriteLine("[场景说明]: 猫叫了三声\n");
             Tom.CatShout();
             Console.ReadKey();

事件与委托的联系和区别

• 事件是一种特殊的委托，或者说是受限制的委托，是委托一种特殊应用，只能施加+=,-=操作符。二者本质上是一个东西。

• event ActionHandler Tick; // 编译成创建一个私有的委托示例, 和施加在其上的add, remove方法.

• event只允许用add, remove方法来操作，这导致了它不允许在类的外部被直接触发，只能在类的内部适合的时机触发。委托可以在外部被触发，但是别这么用。

• 使用中，委托常用来表达回调，事件表达外发的接口。

• 委托和事件支持静态方法和成员方法, delegate(void * pthis, f_ptr), 支持静态返方法时, pthis传null.支持成员方法时, pthis传被通知的对象.

• 委托对象里的三个重要字段是, pthis, f_ptr, pnext, 也就是被通知对象引用, 函数指针/地址, 委托链表的下一个委托节点.