C# 委托

一、方法的描述

假设有如下方法，Method1,Method2,Method3,Method4,Method5，抛开方法的内容，我们来观察一下他们的名字、参数和它的返回值。

class Example
{
    public void Method1(int a)
    {
        Console.WriteLine("this is method1: " + a);
    }

    public void Method2(int b)
    {
        Console.WriteLine("this is method2: " + b);
    }

    public int Method3(int m)
    {
        Console.WriteLine("this is method3: " + m);
        return m * m;
    }

    public int Method4(int n)
    {
        Console.WriteLine("this is method4: " + n);
        return n + n;
    }

    public int Method5(int x, int y)
    {
        Console.WriteLine("this is method5");
        return x + y;
    }
}

 

当我们来描述一个方法的时候，其实有两个特征：一个是参数类型列表，一个是返回值。比如：

 public void Method1(int a) 

"一个参数为(int), 返回值为void的方法"；

 public void Method2(int b)  

"一个参数为(int), 返回值为void的方法"；

 public int Method3(int m) 

 "一个参数为(int), 返回值为int的方法"；

 public int Method4(int n)  

"一个参数为(int), 返回值为int的方法"；

 public int Method5(int x, int y) 

 "一个参数为(int,int), 返回值为int的方法"。

可以发现，Method1,Method2属于同一类，Method3,Method4属于同一类。思考一下，一般的类型都是由一个属于来描述的，比如整数类型用int，学生类型用Student这种class类型，接口用interface，如何用一个标准的术语来描述一个方法类型？

 

 二、委托

委托(delegate)，是对一个方法类型的描述。例如：

 public delegate void DelegateType(int a); 

DelegateType类型指的是“一种参数为(int)， 返回值为void的方法”，其中delegate声明它是个委托类型，DelegateType是类型的名字。

 一个委托对象，就是一个方法的实例，传参时要指定某个对象的某个方法，例如：

// 第一类方法
public delegate void DelegateType1(int a);

// 第二类方法
public delegate int DelegateType2(int a);

// 第三类方法
public delegate int DelegateType3(int a, int b);

static void Main(string[] args)
{
    Example ex = new Example();

    DelegateType1 method1 = new DelegateType1(ex.Method1);
    method1(2022); //相当于 ex.Method1(2022);

}

 

 三、匿名委托

每次实例化一个委托时，都需要事先定义一个委托所要调用的方法。为了简化这个流程，官方给出了一种匿名方法来实例化委托。这样我们在实例化委托时可以非常方便的实例化它的方法。

// 第一类方法
public delegate void DelegateType1(int a);

// 第二类方法
public delegate int DelegateType2(int a);

// 第三类方法
public delegate int DelegateType3(int a, int b);

static void Main(string[] args)
{
    // 等号后面为匿名委托
    DelegateType1 type1 = delegate (int a)
    {
        Console.WriteLine("this is type1: " + a);
    };

    type1(2022);
}

 

四、Lambda表达式

纵然匿名方法使用很方便，官方还是用了一种更加方便的写法代替了匿名方法，Lambda表达式。

 以上的匿名委托的实例化最佳改进

static void Main(string[] args)
{
    // Lambda表达式
    DelegateType1 type1 = a => Console.WriteLine("this is type1: " + a);

    type1(2022);
}

其中=>符号代表Lambda表达式，它的左侧是参数，右侧是要返回或执行的语句。参数要放在圆括号中，若只有一个参数，为了方便起见可省略圆括号。有多个参数或者没有参数时，不可省略圆括号。
相比匿名函数，在表达式Lambda中，方法体的花括号{}和return关键字被省略掉了。 

 

五、Action与Func

上面讲到，委托实际上是对一类方法的特征描述。其实官方已经给出了两个通用的Delegate：

System.Action 表示返回值为void的方法；

System.Func 表示返回值不为void的方法；

几乎所有的方法，都可以用这两种委托来表示。因此上面介绍的方法可以如下表示

static void Main(string[] args)
{
    Example ex = new Example();

    Action<int> action1 = new Action<int>(ex.Method1);
    action1(2022); //相当于 ex.Method1(2022);

    Func<int, int, int> func1 = new Func<int, int, int>(ex.Method5);
    func1(2, 6); //相当于 ex.Method5(2, 6);
}

 

六、委托参数的定义和使用

委托的运用，最具代表性的就是LINQ，LINQ 查询表达式模式依赖于其所有功能的委托。比如：

 var smallNumbers = numbers.Where(n => n < 10); 

其中，Where方法内传递的就是一个以Lambda表示的委托类型，那么我们自己是否也可以定义参数为委托类型的方法呢？当然是可以的。

static void Main(string[] args)
{
    // 创建一个 0-9 的数组
    int[] arr = new int[10];

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        arr[i] = i;
    }

    // 累加大于5的值 6 + 7 + 8 + 9 = 30
    var num = SumNumber(arr, a => a > 5);
}

// 参数中有委托类型的方法
private static long SumNumber(int[] array, Func<int, bool> predicate)
{
    long number = 0;
    foreach(var item in array)
    {
        // 表达式条件成立，则累加
        if (predicate(item))
        {
            number += item;
        }
    }
    return number;
}

我们先定义一个返回值是(long)，参数是(int[], Func<int, bool>)的SumNumber方法。在调用此方法时传递数组，和lambda表达式。