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委托概述
如何聲明委托？
如何使用委托？
Action<T>和Func<T>的使用
多播委托是什么？
匿名方法
委托是尋址方法的.Net版本，是類型安全的類，它定義了返回類型和參數(shù)類型。委托類不僅包含對單個方法的引用，也可以包含對多個方法的引用。
委托是一個特殊類型的對象，其特殊之處在于，我們之前定義的所有對象包含數(shù)據(jù)，而委托包含的只是一個或多個方法的地址。
委托和lambda表達式直接相關，當參數(shù)是委托的時候，我們可以使用lamabda表達式實現(xiàn)委托引用的方法。
我們都知道在C#中使用一個類的時候分為兩個階段。首先，需要定義這個類（告訴編譯器這個類由什么字段和方法組成）。然后實例化類的一個對象（靜態(tài)方法除外）。使用委托時，我們也需要經(jīng)過類似以上的兩個步驟。首先必須定義要使用的委托，對于委托，定義它就是告訴編譯器這種類型的委托表示哪種類型的方法。然后，必須創(chuàng)建該委托的一個或多個實例。編譯器在后臺將創(chuàng)建表示該委托的類。
委托的基本語法如下：
delegate void IntMethodInvoker(int x);
注釋:上述基本語法案例是說定義了一個委托IntMethodInvoker，并且指定了該委托的每個實例都可以包含一個方法（該方法帶有一個int參數(shù)）的引用，并且方法返回值是void（空）。理解委托的一個要點是他們的類型安全性非常高。在定義委托時，必須給出它所表示的方法的簽名和返回類型等全部細節(jié)。說白了就是給方法的簽名和返回類型指定名稱。
假如我們有如下需求：有一個方法需要使用委托，該方法的接收兩個long型參數(shù)，并且返回值是一個double類型，那我我們?yōu)樵摲椒ń⒌奈腥缦拢?/p>
delegate double TwoLongsOp(long first, long second);
注釋：其語法類似于方法的定義，但是沒有方法體。定義的前面需要加上關鍵字delegate。因為定義委托基本上是定義一個新類，所以可以在定義類的任何相同地方定義委托。也就是說，可以在另一個類的內(nèi)部定義，也可以在任何類的外部定義，還可以在名稱空間中把委托定義為頂層對象。根據(jù)定義的可見性和委托的作用域，可以在委托的定義上應用任意常用的訪問修飾符：Public、private、protected等。
實際上，“定義一個委托”是指“定義一個新類”。委托實現(xiàn)為派生自基類System.MulticastDelegate的類，System.MulticastDelegate又派生自基類System.Delegate.C#編譯器能識別這個類，會使用其委托語法，因此我們不需要了解這個類的具體執(zhí)行情況。這是C#與基類共同合作，使編程更易完成的另一個范例。
定義好委托后，就可以創(chuàng)建它的一個實例，從而用它存儲特定方法的細節(jié)。
但是，在術語方面有一個問題，類有兩個不同的術語：“類”表示較廣義的定義，“對象”表示類的實例。但委托只有一個術語。在創(chuàng)建委托的實例，所創(chuàng)建的委托的實例仍稱為委托，必須從上下文中確定委托的確切含義。
下面這段代碼說明如何使用委托（簡單應用）：
using System;
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
private delegate string GetAString();
static void Main()
{
int x = 40;
GetAString firstStringMethod = new GetAString(x.ToString);
Console.WriteLine("String is {0}", firstStringMethod.Invoke());
Console.ReadLine();
}
}
}在這段代碼中，實例化了類型為GetString的一個委托，并對它進行初始化，使它引用整型變量x的ToString()方法。在C#中，委托在語法上總是接收一個參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，這個參數(shù)就是委托引用的方法。這個方法必須匹配最初定義委托時的簽名。所以在這個示例中，如果不帶x.ToString來初始化變量firstStringMethod變量會報編譯錯誤。注意：因為int.ToString()是一個實例方法（不是靜態(tài)方法），所以需要指定實例（x）和方法名來正確地初始化委托。
在上述代碼中的firstStringMethod.Invoke()和firstStringMethod()方法是會產(chǎn)生完全相同的效果的。Invoke()是委托類的方法。因為firstStringMethod是委托類型的一個變量，所以C#編譯器會用firstStringMethod.Invoke()代替firstStringMethod()。
為了減少輸入量，只要需要委托實例，就可以只傳送地址名稱。這就稱為委托推斷。只要編譯器可以把委托實例解析為特定的類型，這個C#特性就是有效的，所以上面的代碼還有另外一種寫法：
using System;
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
private delegate string GetAString();
static void Main()
{
int x = 40;
GetAString firstStringMethod = x.ToString;
Console.WriteLine("String is {0}", firstStringMethod.Invoke());
Console.ReadLine();
}
}
}注意：調(diào)用上述方法名時輸入形式不能為x.ToString()(不要輸入圓括號)，也不能把它傳送給委托變量。輸入圓括號調(diào)用一個方法。調(diào)用x.ToString()方法會返回一個不能賦予委托變量的字符串對象。只能把方法的地址賦予委托變量。
委托的一個特征是它們的類型是安全的，可以確保被調(diào)用的方法簽名是正確的。但是它不關心在什么類型的對象上調(diào)用該方法，甚至不考慮該方法是靜態(tài)方法，還是實例方法。
首先建立一個動靜態(tài)都包含的Currency.cs類：
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
struct Currency
{
public uint Dollars;
public ushort Cents; public Currency(uint dollars, ushort cents)
{
this.Dollars = dollars;
this.Cents = cents;
}
public override string ToString()
{
return string.Format("${0}.{1,-2:00}", Dollars, Cents);
}
public static string GetCurrencyUnit()
{
return "Dollar";
}
}
}然后使用使用GetAString實例：
using System;
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
private delegate string GetAString();
static void Main()
{
Currency balance = new Currency(34, 50); //firstStringMethod reference an instance method
GetAString firstStringMethod = balance.ToString;
Console.WriteLine("String is{0}", firstStringMethod.Invoke());
//firstStringMethod reference a static method
firstStringMethod = Currency.GetCurrencyUnit;
Console.WriteLine("String is {0}", firstStringMethod.Invoke());
Console.ReadLine();
}
}
}注釋：上面說明了如何通過委托調(diào)用動靜態(tài)方法，只要每個方法的簽名匹配委托定義即可。
首先新建一個包含正方形和長方形的計算方法的類MathOperation.cs，該類包含動靜態(tài)兩種方法：
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class MathOperations
{
public static double MultiplyByTwo(double value)
{
return value * 2;
} public static double Square(double value)
{
return value * value;
}
}
}然后建立委托來調(diào)用這些方法
using System; namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
delegate double DoubleOp(double x);
class Program
{
static void Main()
{
DoubleOp[] operations ={
MathOperations.MultiplyByTwo,
MathOperations.Square
};
for (int i = 0; i < operations.Length; i++)
{
Console.WriteLine("Using operation[{0}]", i);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 2.0);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 7.94);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 1.414);
Console.WriteLine();
}
Console.ReadLine();
}
static void ProcessAndDisplayNumber(DoubleOp action, double value)
{
double result = action(value);
Console.WriteLine("Value is {0},result of operation is {1}", value, result);
}
}
}運行結(jié)果：
Using operation[0] Value is 2,result of operation is 4 Value is 7.94,result of operation is 15.88 Value is 1.414,result of operation is 2.828 Using operation[1] Value is 2,result of operation is 4 Value is 7.94,result of operation is 63.0436 Value is 1.414,result of operation is 1.999396
注釋：在這段代碼中，實例化了一個DoubleOp委托數(shù)組（需要我們了解的是，一旦定義了委托類，基本上就可以實例化它的實例，就像處理一般的類那樣--所以把一些委托的實例放在數(shù)組中是可以的）。該數(shù)組的每個元素都初始化為由MathOperation類實現(xiàn)的不同操作。然后遍歷這個數(shù)組，每個操作應用到三個不同的值上。這就就說了使用委托的一種方式--把方法組合到一個數(shù)組中來使用，這樣就可以在循環(huán)中調(diào)用不同的方法了。
簡單案例的代碼解析：
這段代碼的最為關鍵的一行是把每個委托傳遞給ProcessAndDisplayNumber方法，比如：
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 2.0);
其中傳遞了委托名，但不帶任何參數(shù)。其語法是：
1、operations[i]表示“這個委托”，也可以說成是委托表示的方法。
2、2.0表示的是一個參數(shù)。
3、然后調(diào)用 double result = action(value);這個實際上是調(diào)用委托實例封裝的方法。其返回結(jié)果存儲在result中。
除了為每個參數(shù)和返回類型定義一個新委托類型之外，還可以使用Action<T>和Func<T>委托。
泛型Action<T>委托表示引用一個void返回類型的方法。這個委托類存在不同的變體，可以傳遞至多16種不同的參數(shù)類型。沒有泛型參數(shù)的Action類可調(diào)用沒有參數(shù)的方法。Action<in T>調(diào)用帶一個參數(shù)的方法，Action<int T1, in T2> 調(diào)用帶兩個參數(shù)的方法，以此類推。
Func<T>委托可以以類似的方法使用。Func<T>允許調(diào)用帶返回類型的方法，并且也定義了不同的變體，也是至多傳遞16個參數(shù)類型和一個返回類型。Func<out TResult>委托類型可以調(diào)用帶返回類型且無參數(shù)的方法，F(xiàn)unc<in T, out TResult>調(diào)用帶一個參數(shù)的方法，以此類推，注意返回類型只能是一個。
因此利用Func<T>委托可以有如下的調(diào)用方法：
using System;
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
static void Main()
{
Func<double, double>[] operations ={
MathOperations.MultiplyByTwo,
MathOperations.Square
};
for (int i = 0; i < operations.Length; i++)
{
Console.WriteLine("Using operation[{0}]", i);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 2.0);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 7.94);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 1.414);
Console.WriteLine();
}
Console.ReadLine();
}
static void ProcessAndDisplayNumber(Func<double, double> action, double value)
{
double result = action(value);
Console.WriteLine("Value is {0},result of operation is {1}", value, result);
}
}
}如果要調(diào)用多個方法，就需要多次顯示調(diào)用這個委托。但是，委托也可以包含多個方法。這種包含多個方法的委托就被稱為多播委托。如果調(diào)用多播委托，就可以按順序連續(xù)調(diào)用多個方法。為此，委托簽名就必須返回void。否則，就只能得到委托調(diào)用的最后一個方法結(jié)果。
我們明顯可以利用的是返回類型為void的Action<double>委托：
首先建立一MathOperations.cs類：
using System; namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class MathOperations
{
public static void MultiplyByTwo(double value)
{
double result = value * 2;
Console.WriteLine("Multiplying by 2: {0} gives {1}", value, result);
}
public static void Square(double value)
{
double result = value * value;
Console.WriteLine("Squaring: {0} gives {1}", value, result);
}
}
}然后建立調(diào)用當前方法的委托函數(shù)：
using System; namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
static void Main()
{
Action<double> operations = MathOperations.MultiplyByTwo;
operations += MathOperations.Square;
ProcessAndDispalyNumber(operations, 2.0);
ProcessAndDispalyNumber(operations, 7.94);
ProcessAndDispalyNumber(operations, 1.414);
Console.WriteLine();
Console.ReadLine();
}
static void ProcessAndDispalyNumber(Action<double> action, double value)
{
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("ProcessAndDispalyNumber called with value ={0}", value);
action(value);
}
}
}注釋：多播委托可以識別運算符“+”和“+=”、“-”和“-=”。多播委托將兩個執(zhí)行方法通過“+”和“+=”連在一起（叫做擴展）,還可以利用“-”和“-=”刪除方法調(diào)用。多播實際上是一個派生自System.MulticastDelegate的類，System.MuticastDelegate又派生自基類System.Delegate。System.MulticastDelegate的其他成員允許把多個方法調(diào)用鏈接一個列表。
注意：如果使用多播委托，我們需要了解對同一個委托調(diào)用方法鏈的順序并未正式定義。因此應避免依賴于以特定順序調(diào)用方法代碼。還有個問題是多播委托包含一個逐個調(diào)用的委托集合。如果通過委托調(diào)用其中的一個方法拋出異常，則整個迭代都會停止。
下面將展示如果多播委托第一個拋出錯誤第二個方法無法正常執(zhí)行的案例：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text; namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
static void One()
{
Console.WriteLine("One");
throw new Exception("Error in one");
}
static void Two()
{
Console.WriteLine("Two");
}
static void Main()
{
Action d1 = One;
d1 += Two;
try
{
d1();
}
catch (Exception)
{
Console.WriteLine("Exception caught");
}
}
}
}注釋：one()方法我們故意加了個異常問題，那么執(zhí)行Main()的時候會自動的在One()方法執(zhí)行的時候進入catch
我們?nèi)绻鉀Q上面的這種多播委托存在的問題的，我們可以使用Delegate定義GetInvocationList()方法，返回一個Delegate對象數(shù)組。然后循環(huán)迭代方法列表，捕獲異常進行下次迭代。下面代碼是重寫后的Main()函數(shù)：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text; namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
static void One()
{
Console.WriteLine("One");
throw new Exception("Error in one");
}
static void Two()
{
Console.WriteLine("Two");
}
static void Main()
{
Action d1 = One;
d1 += Two;
Delegate[] delegates = d1.GetInvocationList();
foreach (Action d in delegates)
{
try
{
d.Invoke();
}
catch (Exception)
{
Console.WriteLine("Exception caught");
}
}
}
}
}這是C# 2.0之前的表示方式，在C#3.0里面可以使用lambda表達式代替匿名函數(shù)。我們熟悉的是要想使用委托工作，方法必須是已經(jīng)存在的。但是還有另外一種使用委托的方式：匿名方法
實際上匿名方法與實例委托的區(qū)別只是在實例化委托的時候,那么我們首先先看下面的代碼是如何使用匿名方法的:
using System; namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
static void Main()
{
string mid = ", middle part,";
Func<string, string> anonDel = delegate(string param)
{
param += mid;
param += " and this was added to the string.";
return param;
};
Console.WriteLine(anonDel("Start of string"));
}
}
}注釋:Func<string,string>委托接收一個字符串，返回一個字符串。anonDel是這種委托類型的變量。不是把方法名賦予給這個變量，而是使用一段簡單的代碼：它前面的關鍵字delegate，后面是一個字符串參數(shù)。該代碼塊使用方法級的字符串變量mid，該變量是匿名方法的外部定義的，并把它添加到要傳遞的參數(shù)中。接著代碼返回該字符串。在調(diào)用委托時，把一個字符串作為參數(shù)傳遞，將返回的字符串輸出輸出控制臺上。匿名方法的優(yōu)點是減少了要編寫的代碼。不必定義僅由委托使用的方法。在為事件定義委托時，這是非常明顯的。這有助于降低代碼的復雜性。尤其是定義了好幾個事件時，代碼會顯得比較簡單。代碼的執(zhí)行速度并沒有加快。
在使用匿名方法的時候，必須遵循的原則有兩條：一是不能使用跳轉(zhuǎn)語句（break、go或continue）跳轉(zhuǎn)到該匿名方法的外部，反之亦然：匿名方法外部的跳轉(zhuǎn)語句不能跳轉(zhuǎn)到該匿名方法的內(nèi)部。二是在匿名方法的內(nèi)部不能訪問不安全的代碼，另外也不能訪問匿名方法外部使用的ref和out參數(shù)。但可以使用在匿名方法外部定義的其他變量。
注意：如果需要用匿名方法多次編寫同一個功能，就不要使用匿名方法了。此時與復制代碼相比，編寫一個命名方法比較好，因為該方法只需要編寫一次，以后可以通過名稱引用它。
為了說明委托的實際用途。我們編寫一個類BubbleSorter，它實現(xiàn)一個靜態(tài)方法Sort(),這個方法的第一參數(shù)是一個對象數(shù)組，把該數(shù)組按照升序重新排列。
需求是本公司員工的工資需要按照需要的順序進行排序：
首先定義一個BubbleSorter類：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text; namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class BubbleSorter
{
static public void Sort<T>(IList<T> sortArray, Func<T, T, bool> comparison)
{
bool swapped = true;
do
{
swapped = false;
for (int i = 0; i < sortArray.Count - 1; i++)
{
if (comparison(sortArray[i + 1], sortArray[i]))
{
T temp = sortArray[i];
sortArray[i] = sortArray[i + 1];
sortArray[i + 1] = temp;
swapped = true;
}
}
} while (swapped);
}
}
}定義員工類，該員工類Employee.cs如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text; namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Employee
{
public Employee(string name, decimal salary)
{
this.Name = name;
this.Salary = salary;
}
public string Name { get; private set; }
public decimal Salary { get; private set; }
public override string ToString()
{
return string.Format("{0}, {1:C}", Name, Salary);
}
public static bool CompareSalary(Employee e1, Employee e2)
{
return e1.Salary < e2.Salary;
}
}
}編寫客戶端代碼，完成我們需要排序的員工數(shù)據(jù)：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text; namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
static void Main()
{
Employee[] employees =
{
new Employee("Bugs Bunny", 20000),
new Employee("Elmer Fudd", 10000),
new Employee("Daffy Duck", 25000),
new Employee("Wile Coyote", 1000000.38m),
new Employee("Foghorn Leghorn", 23000),
new Employee("RoadRunner", 50000)
};
BubbleSorter.Sort(employees, Employee.CompareSalary);
foreach (var employee in employees)
{
Console.WriteLine(employee);
}
Console.ReadLine();
}
}
}排序后我們員工的工資如下：
Elmer Fudd, ￥10,000.00 Bugs Bunny, ￥20,000.00 Foghorn Leghorn, ￥23,000.00 Daffy Duck, ￥25,000.00 RoadRunner, ￥50,000.00 Wile Coyote, ￥1,000,000.38
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