第二章 从函数到委托
看这样的程序:
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int sum = 0; for ( int i = 1; i <= 100; i++) { sum = sum + i; } Console.WriteLine(sum); sum = 0; for ( int i = 1; i <= 1000; i++) { sum = sum + i; } Console.WriteLine(sum); |
这个程序有一点点呆,很明显程序的前半部分和后半部分拥有类似的结构,只是控制i的循环变量的终值不同。因此我们可以提取出一个函数:
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static void Main( string [] args) { Console.WriteLine(Sum(100)); Console.WriteLine(Sum(1000)); } static int Sum( int n) { int sum = 0; for ( int i = 1; i <= n; i++) { sum = sum + i; } return sum; } |
现在我们需要统计1~100中所有偶数的和,怎么做呢?很简单,加上一个判断:
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int sum = 0; for ( int i = 1; i <= 100; i++) { if (i % 2 == 0) sum = sum + i; } Console.WriteLine(sum); |
这个程序和那个Sum函数的结构还是类似的,我们能不能写出一个通用的函数呢?有的人不假思索地这么写:
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static int Sum( int n, int type) { int sum = 0; for ( int i = 1; i <= n; i++) { if (type == 1) { sum = sum + i; } if (type == 2) { if (i % 2 == 0) sum = sum + i; } } return sum; } |
这样type传1就可以累加所有的数字,传2只累加偶数。
那么现在要累加奇数怎么办呢?再加一个type=3吧。如果要累加质数呢?……你开始抱怨,需求怎么能这么多呢。
我们再仔细看下代码,我们发现,这些需求虽然都有差异,但是程序中唯一变化的只有循环体中的判断。我们有没有办法将这个判断作为参数传进去呢?如果可以,那么问题似乎就解决了。
委托就是这样一种类型,它这种类型代表一段代码,使得我们可以将它作为参数传给函数,函数将它放入那个需要变化的地方执行,从而允许我们作为调用者来自定义函数的一些行为。
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delegate bool PredicateDelegate( int n); // 定义委托 static bool foo1( int n) { return true ; } static bool foo2( int n) // 将Sum函数中可变的代码抽取出来作为一个函数 { return n % 2 == 0; } static void Main( string [] args) { Console.WriteLine(Sum(100, foo2)); // 将函数作为参数传给Sum } static int Sum( int n, PredicateDelegate pred) { int sum = 0; for ( int i = 1; i <= n; i++) { if (pred(i)) sum = sum + i; // 将委托的代码放在原先的位置上 } return sum; } |
当我们传入foo2,那么Sum只累加偶数,如果传入foo1,那么Sum全部累加。如果只累加奇数呢?我们只要定义一个函数:
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bool foo3( int n) { return n % 2 != 0; } |
即可。
请注意,foo1 foo2 foo3虽然和 Sum 写在一起,但是在这里,我们将它视为函数的调用者定义的,而不是编写Sum的那个人定义的。我们可以无限扩展。编写出foo4 foo5……,从而实现各种不同的需求。
fooN 这个函数有什么特点呢?它们是为了给Sum提供参数而临时定义的,事实上,我们也不打算在别的地方再利用它,那么这个函数的函数名作为实参其实没有什么用,所以C#提供了一种更简单的写法:
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Console.WriteLine(Sum(100, delegate ( int n) { return n % 2 == 0; })); |
在这里,我们将foo2这个函数的定义合并到了对Sum的调用中,它看上去更像一个参数。
还不够简单?也许你觉得已经很简单了,但是的确C#提供了更简单的写法,那就是Lambda表达式:它的写法是
(参数列表) => { 语句体 }
当语句体中的语句只有1行,并且是 return 表达式; 这样的形式的时候,我们可以省略花括号,直接写表达式。更cool的是,Lambda可以自动推定参数的类型,于是int n中的int也省下了。
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Console.WriteLine(Sum(100, (n) => n % 2 == 0)); |
C#还特别规定,当参数只有1个的时候,括号也可以省略,所以上面的代码的最终形式可以表示成:
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Console.WriteLine(Sum(100, n => n % 2 == 0)); |
思考下,我们对foo1如何改写?
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Console.WriteLine(Sum(100, n => true ));
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