委托、Lambda表达式

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1.委托

(1)委托的本质 

委托实际上就是指向函数的指针。在C#中委托是一种类型，定义一个委托就是定义一个新的类，它与类的地位是一样的，所以可以定义类的地方都可以定义委托！实际上，使用delegate关键字定义的委托继承了System.MulticastDelegate类，而System.MulticastDelegate类又继承了System.Delegate。

Delegate：表示委托，委托是一种数据结构，它引用静态方法或引用类实例及该类的实例方法。

MulticastDelegate：表示多路广播委托；即，其调用列表中可以拥有多个元素的委托。

 (2)使用委托的示例 

delegate string DelegateMethod(int a, int b);//定义委托

class Program     {

static void Main(string[] args)         {

DelegateMethod dm = new DelegateMethod(Method);      //或：DelegateMethod dm = Method

Console.WriteLine(dm(10, 20));//执行委托

Console.Read();

} 
        private static string Method(int a, int b)

{ 
            return "相加结果：" + (a + b);

}

} 
(3)委托的Invoke与BeginInvoke方法 

1、Invoke方法

实际上，给委托实例提供圆括号(dm(10, 20))与调用委托的Invoke(dm.Invoke(10, 20))方法效果完全相同：

delegate string DelegateMethod(int a, int b);//定义委托

class Program

{  
        static void Main(string[] args)

{ 
            DelegateMethod dm = Method;

Console.WriteLine(dm.Invoke(10, 20));//执行委托

Console.Read();

} 
        private static string Method(int a, int b)

{ 
            return "相加结果：" + (a + b);

}

} 
2、BeginInvoke方法 

调用委托实例的BeginInvoke方法就是开启一个新的线程执行委托实例指向的方法。

delegate void DelegateMethod(int a, int b);//定义委托

class Program

{

static void Main(string[] args)

{ 
            DelegateMethod dm = Method;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{ 
                dm.BeginInvoke(i, 20, null, null);//异步调用委托

} 
            Console.Read();

} 
     private static void Method(int a, int b)

{

Console.WriteLine("相加结果：" + (a + b));  //执行委托

}

}

BeginInvoke方法有三种参数：

第一种参数是委托实例指向的方法的参数(可能有多个)；

第二种参数的类型是AsyncCallback，AsyncCallback是一个委托类型，其定义是delegate void AsyncCallback(IAsyncResult ar)，当调用BeginInvoke方法的委托实例异步执行完成时，

就会执行该参数指向的方法；

第三种参数是object类型，主要是向第二种参数传递一些值，一般可以传递被调用方法的委托，这个值可以使用IAsyncResult.AsyncState属性获得。(具体请参考“C#多线程”)     

delegate void DelegateMethod(int a, int b);//定义委托

class Program

{

static void Main(string[] args)

{ 
            DelegateMethod dm = Method; 
            dm.BeginInvoke(10, 20, MethodCompleted, null);//异步调用委托

Console.Read();

} 
        //异步委托 
        private static void Method(int a, int b)

{ 
            Console.WriteLine("相加结果：" + (a + b));

Thread.Sleep(3000);

} 
        //回调函数 
        private static void MethodCompleted(IAsyncResult ar)

{ 
            Console.WriteLine("休眠结束！");

}

} 
3、委托的EndInvoke方法 

如果调用了委托实例的BeginInvoke方法，就可以通过EndInvoke方法获得委托实例指向的方法的返回值，或是确定指向的方法已经被成功调用。(具体请参考“C#多线程”)    

 delegate string DelegateMethod(int a, int b);//定义委托

class Program

{ 
        static void Main(string[] args)

{ 
            DelegateMethod dm = Method;

IAsyncResult ar = dm.BeginInvoke(10, 20, null, null);//异步调用委托

string result = dm.EndInvoke(ar);//等待委托异步调用结束

Console.WriteLine(result);//输出返回值

Console.Read();

} 
        //异步委托 
        private static string Method(int a, int b)

{ 
            Thread.Sleep(3000); 
            return "相加结果：" + (a + b);

}

} 
(4)Action<T>、Func<T>与Predicate<T>(泛型委托) 

除了为每个参数和返回类型定义一个新委托之外，还可以使用Action<T>与Func<T>泛型委托。使用泛型委托主要的优势是可以省略委托的定义。

1、Action<T>无返回值的泛型委托 

泛型Action<T>委托表示引用一个void返回类型的方法，这个委托类可以有多个(≥0)参数且参数的类型可以不同(最多可以有16种不同类型的参数)。

class Program

{

static void Main(string[] args)

{ 
            Action<int,int> dm = Method;//委托实例

dm(10,20);//调用委托

Console.Read();

} 
        private static void Method(int a, int b)

{ 
            Console.WriteLine("相加结果：" + (a + b));

}

} 
2、Func<T>带有返回值的泛型委托 
泛型Func<T>委托与Action<T>委托类似，不同点是Func<T>允许调用带返回值类型的方法，而且其返回值类型的指定是Func<T1,T2,T3...Tn>中的最后一个类型(Tn),即Tn就是其返回值，其它类型都表示参数的类型。(最多可以有16种参数类型和一个返回值类型)

class Program

{ 
        static void Main(string[] args)

{ 
            Func<int, int, string> dm = Method;//委托实例

string result = dm(10, 20);//调用委托

Console.WriteLine(result);//输出返回值

Console.Read();

} 
        private static string Method(int a, int b)

{ 
            return "相加结果：" + (a + b);

}

} 
3、Predicate<T>委托(常用于集合参数，Array 和 List ) 
Predicate<T>泛型委托，只能接受一个传入参数，返回值为bool类型。

class Program

{ 
        static void Main(string[] args)

{ 
             Predicate<int> dm = Method;//委托实例

if (dm(12))//调用委托

{ 
                Console.WriteLine("偶数");

}

else

{ 
                Console.WriteLine("奇数");

} 
            Console.Read();

} 
        private static bool Method(int a)

{ 
             if(a%2==0)

{ 
                return true;

} 
               return false;

}

}

其他使用到Predicate 有

Array.Find , Array.FindAll , Array.Exists , Array.FindLast , Array.FindIndex ..... 
  List<T>.Find , List<T>.FindAll , List<T>.Exists , List<T>.FindLast , List<T>.FindIndex ..... 
延伸：
  除了上面提到的外，你完全可以使用Predicate 定义新的方法，来加强自己代码。

public class GenericDelegateDemo
{
    List<String> listString = new List<String>()
    {
        "One","Two","Three","Four","Fice","Six","Seven","Eight","Nine","Ten"
    };

    public String GetStringList(Predicate<String> p)
    {
        foreach(string item in listString)
        {
            if (p(item))
                return item;
        }
        return null;
    }

    public bool ExistString()
    {
        string str = GetStringList((c) => { return c.Length <= 3 && c.Contains('S'); });
        if (str == null)
            return false;
        else
            return true;
    }
}

(5)多播委托 
前面的委托只包含一个方法，但是委托也可以包含多个方法，这种委托称为多播委托。如果调用多播委托就可以按顺序连续调用多个方法，为此委托的定义就必须返回void，否

则就只能得到委托调用的最后一个方法的结果。多播委托可以识别“+、-、+=、-=”运算符。 
    class Program

{

static void Main(string[] args)

{ 
            Action<int> dm = null; //委托实例

for (int i = 0; i < 20; i++)

{ 
                if (i % 2 == 0)

{ 
                    dm += Method1;

}

else

{ 
                    dm += Method2;

}

} 
            dm(123456);//调用多播委托

Console.Read();

} 
        private static void Method1(int a)

{ 
            Console.WriteLine("委托1：" + a);

} 
        private static void Method2(int a)

{ 
            Console.WriteLine("委托2：" + a);

}

} 
(6)使用委托定义匿名方法 
    class Program

{ 
        static void Main(string[] args)

{ 
            Action<int> dm = delegate(int a) {

                Console.WriteLine(a.ToString());             

};//匿名方法

dm(123456);//调用委托指向的匿名方法

Console.Read();

}

} 
2.Lambda表达式 

(1)Lambda表达式本质  

Lambda表达式的本质是一个匿名函数，Lambda表达式只能与委托配合使用，其优势在可以很方便的定义匿名方法。所有Lambda表达式都使用Lambda运算符=>，该运算符读

作"goes to"。Lambda运算符的左边是输入参数(如果有)，右边是表达式或语句块。

 (2)Lambda表达式使用示例 

    class Program    

 { 
        static void Main(string[] args)         

        { 
            //标准的Lambda格式 
            Func<int, int, string> sum0 = (int a, int b) => { return "和是：" + (a + b); };             

            Console.WriteLine(sum0(10, 20));             //简写格式 

            Func<int, int, string> sum1 = (a, b) => "和是：" + (a + b);             

           Console.WriteLine(sum1(30, 40)); 

Action<int, int> sum2 = (a, b) => Console.WriteLine("和是：" + (a + b));

sum2(50, 60);

Console.Read();

}

} 
(3)Lambda表达式语法 

1、表达式Lambda语法(参数语法) 

如果只有一个输入参数时，括号可以省略，如：(x) => x * x 等于 x => x * x

如果具有一个以上的输入参数，必需加上括号，如：(x, y) => x == y 可以显式指定输入参数的类型，如：(int x, string s) => s.Length > x

也可以没有任何输入参数，如：() => Console.WriteLine("无参数的Lambda表达式")

2、语句Lambda语法(函数体语法) 

语句写在大括号中，如：

Action<int, int> sum = (a, b) => { int i = a = +b; Console.Write(i); }; 只有一条语句时，可以省略大括号“{}”,如：

Action<int, int> sum = (a, b) => Console.Write(a + b); 当匿名方法有返回值时，可以使用return，如：

Func<int, int, string> sum0 = (a, b) => { return "和是：" + (a + b); }; 当匿名方法有返回值，且只有一条语句时，可以省略大括号“{}”和return，如：

Func<int, int, string> sum1 = (a, b) => "和是：" + (a + b);

注意：当有返回值时，语句Lambda中使用了大括号就一定要使用return关键字返回；反之使用了return关键字返回结果就一定要使用大括号。即：return关键字与大括号必须同时省略！

 
3、类型猜测 

当编写一个Lambda式的时候，我们通常不需要明确指定输入参数的类型。因为编译器会根据Lambda体的实现，以及委托的定义来猜测类型。如：如果要从一个List<int>中删除小于100的元

素

List<int> list = new List<int>();

list.RemoveAll(i => i < 100);//i会被猜测为int 通常的猜测规则如下：

Lambda式必须包含与委托定义中相等数量的输入参数；

每个Lambda式的输入参数必须能够隐式转换成委托定义中所要求的输入参数； Lambda式的返回值必须能够隐式转换成委托定义中的返回值。

4、Lambda式中的变量作用域 

在Lambda式定义中可以引用外部变量。只要是在定义处能够访问到的变量，都可以在Lambda式中引用。所有会被引用的外部变量必须在Lambda式定义之前被显式赋值。

变量作用域的规则：

1）、被“捕获”的变量在委托的生命周期结束前都不会被垃圾回收；

2）、在Lambda式内部定义的变量对外不可见；

3）、Lambda式无法直接捕获一个具有ref或out描述的参数变量；

4）、Lambda式中的return语句不会导致当前所在的方法返回；

5）、Lambda式中不允许包含会导致跳当前执行范围的goto，break 或 continue语句。