[C#基础] 委托

什么是委托

委托是一个类，它定义了方法的类型，使得可以将方法当作另一个方法的参数来进行传递，这种将方法动态地赋给参数的做法，可以避免在程序中大量使用If-Else(Switch)语句，同时使得程序具有更好的可扩展性。

使用委托可以将多个方法绑定到同一个委托变量，当调用此变量时(这里用“调用”这个词，是因为此变量代表一个方法)，可以依次调用所有绑定的方法。

委托的定义

通常一个委托被定义为

 public delegate void CalcDelegate(int x, int y);

关键字delegate用来声明一个委托类型CalcDelegate,可以对其添加访问修饰符，默认返回类型为void，接受两个int型参数x和y,但是委托并不等于方法，而是一个引用类型。

下面介绍如何通过委托来实现一个计算器模拟程序。

        //声明一个委托
        public delegate void CalcDelegate(int x, int y);
        //创建与委托关联的方法，两者具有相同的返回值类型和参数列表
        public static void Add(int x, int y)
        {
            Console.WriteLine(x+y);
        }
        //定义委托类型变量
        private static CalcDelegate MyDelegate;
        static void Main(string[] args)
        {
           //进行委托绑定
            MyDelegate = new CalcDelegate(Add);
            //回调Add方法
            MyDelegate(, );
        }

上述示例，在类内部声明了一个CalcDelegate委托类型，它具有和关联方法Add完全相同的返回值类型和参数列表，否则将导致编译错误。将方法Add传递给CalcDelegate构造器，也就是将方法Add指派给CalcDelegate委托，并将该引用赋给MyDelegate变量，也就表示MyDelegate变量保存了指向Add方法的引用，以此实现对Add 的回调。

由此可见，委托表示了对其回调方法的签名，可以将方法当做参数进行传递，并根据传入的方法来动态改变方法的调用。只要为委托提供相同签名的方法，就可以与委托绑定。

例如：

 　　　　public static void Subtract(int x, int y)
        {
            Console.WriteLine(x - y);
        }
 　　　　static void Main(string[] args)
        {
           //进行委托绑定
            MyDelegate = new CalcDelegate(Subtract);
            //回调Add方法
            MyDelegate(, );
        }

多播委托和委托链

在上述委托实现中，Add方法和Subtract方法可以绑定与同一个委托类型MyDelegate,由此可以想到将多个方法绑定到一个委托变量，在调用一个方法时，可依次执行其绑定的所有方法，这称为多播委托。

在.NET 中 以 += 和 -= 操作符分别进行绑定和解除绑定的操作，多个方法绑定到一个委托变量就形成了一个委托链，对其调用时将会依次调用所有绑定的回调方法。

例如：

　　　　static void Main(string[] args)
        {
           //进行委托绑定
            MyDelegate = new CalcDelegate(Add);
            MyDelegate += new CalcDelegate(Subtract);
            //回调方法
            MyDelegate(, );
        }

上述执行将在控制台依次输出 3和-1，可见多播委托按照委托链顺序调用所有绑定的方法，同样以 -=操作可以解除委托链上的绑定。

事实上, +=和-=分别调用了 Delegate.Combine和  Delegate.Remove方法

所以上述示例等效于:

       static void Main(string[] args)
        {
            //进行委托绑定
            MyDelegate = (CalcDelegate)Delegate.Combine(new CalcDelegate(Add), new CalcDelegate(Subtract));
            MyDelegate(, );
 
        }

另外多播委托返回值一般为void值，委托类型为非void类型时，多播委托将返回最后一个调用方法的执行结果，所以在实际应用中不被推荐!

委托的本质

委托在本质上仍然是一个类

该类继承自System.MulticastDelegate类，该类维护一个带有链接的委托列表，在调用多播委托时，将按照委托列表顺序而调用的。还包括一个接受两个参数的构造函数，和三个重要方法 BeginInvoke，EndInvoke和Invoke

在IL代码中可见，首先通过构造函数来创建一个MyDelegate实例，然后通过CalcDelegate::Invoke 执行回调方法调用，可见真正执行调用的是Invoke 方法。因此，也可以通过Invoke 在代码中显示调用。

 MyDelegate.Invoke(, );

匿名方法

匿名方法以内联方式放入委托对象的使用位置，而避免创建一个委托来关联回调方法，也就是由委托调用了匿名的方法

下述示例用匿名方法的方式来实现上述的示例

            CalcDelegate myAddDelegate = delegate(int x, int y)
            {
                Console.WriteLine(x + y);
            };
 
            CalcDelegate mySubstractDelegate = delegate(int x, int y)
            {
                Console.WriteLine(x - y);
            };
 
            myAddDelegate(, );
            mySubstractDelegate(, );

事实上匿名方法和委托在IL上是等效的，编译器为匿名方法两个静态成员和静态方法

Lambda表达式

C#3.0引入了Lambda表达式，简化了匿名方法的语法。 我们很容易通过如下步骤把匿名方法转换为lambda表达式。

• 删除delegate关键字
• 在参数列表和匿名方法主体之间放lambda运算符 =>

下述示例演示了lambda表达式

 　　　　　　CalcDelegate myAddDelegate = (int x, int y) =>
            {
                Console.WriteLine(x + y);
            };
 
            CalcDelegate mySubstractDelegate =(int x, int y)=>
            {
                Console.WriteLine(x - y);
            };

编译器通过推断，允许我们更进一步简化lambda表达式

• 编译器可以从委托的声明中知道委托类型的参数，因此lambda允许我们省略类型参数
• 如果只有一个隐式类型参数，可以省略圆括号
• 如果语句块包含一个返回语句，可以将语句块替换为return关键字后的表达式

有关lambda参数列表的要点如下

• lambda表达式参数列表的参数必须在参数数量，类型和位置上与委托相匹配
• 表达式的参数列表中的参数不一定需要包含类型，除非委托有ref或out参数
• 如果只有一个参数，并且是隐式参数，圆括号可以省略
• 如果没有参数，必须使用空的圆括号()