從簡單的例子理解委托

從簡單的例子理解委托

吳劍 2012-06-11

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前言

.Net開發基礎系列文章，從簡單的例子理解委托。對自己之前寫過的代碼備忘，如能給人予幫助，不甚榮幸。個人能力有限，如有差錯或不足，請及時指正。

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從一個簡單的例子開始

金城武演的有部老電影叫《薰衣草》，里面有個情節大概是這樣的：小金收客戶的錢，然后代表客戶去向不同的人Say I love you。

一開始他的客戶都是中國人，只需要說中文，如下代碼示例，很簡單，支持所有中國客戶：

public class LoveManager
{
    public void Love(string name)
    {
        Console.WriteLine("我愛你, {0}", name);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        LoveManager loveManager = new LoveManager();
        loveManager.Love("張曼玉");
    }
}

執行結果：

我愛你, 張曼玉 

 

我留意到后來電影里出現了外國客戶，我想代碼應該是這樣：

//枚舉，可擴展多語種
public enum Language
{
    English,
    Chinese
}

public class LoveManager
{
    public void Love(string name, Language lang)
    {
        switch (lang)
        {
            case Language.Chinese:
                loveChinese(name);
                break;
            case Language.English:
                loveEnglish(name);
                break;
        }
    }

    //漢語客戶專用
    public void LoveChinese(string name)
    {
        Console.WriteLine("我愛你, {0}", name);
    }

    //英語客戶專用
    public void LoveEnglish(string name)
    {
        Console.WriteLine("I love you, {0}", name);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        LoveManager loveManager = new LoveManager();
        loveManager.Love("張曼玉", Language.Chinese);
        loveManager.Love("Madonna", Language.English);
    }
}

執行結果：

我愛你, 張曼玉
I love you, Madonna

OK，現在張曼玉能聽懂“我愛你”，Madonna能聽懂“I love you”。雖然支持了英漢雙語表白，但以后還有法國客戶，葡萄牙客戶，阿拉伯客戶怎么辦？每擴展一個語種除了添加這個語種“我愛你”的方法，還得擴展枚舉，擴展LoveManager.Love()，確實有些繁瑣。

 

C語言時代：指針

此時，不得不提到C語言中大名鼎鼎的指針。指針允許把一個函數的地址作為參數傳遞給另一個函數，這個特性在以后的各種高級語言中得到了擴展和加強。先看如下C代碼：

#include <stdio.h>

//接受一個指針類型的參數
void func1(void(*p)(void)){
    printf("this is func1\r\n");
    //通過指針調用函數
    p();
}

void func2(){
    printf("this is func2\r\n");
}

int main() {
    //將func2地址作為參數傳遞
    func1(func2);
    return 0; 
}

執行結果：

this is func1
this is func2

在.Net中能不能像C語言一樣，把函數作為一個參數傳遞並且調用呢？

//這段代碼並不能被執行，但如果在.Net中可以這樣寫的話問題就會簡單很多 
Love("張曼玉", LoveChinese);
Love("Madonna", LoveEnglish);

 

.Net中更完美的解決方案：委托

在.Net中不但可以像C語言一樣將函數作為參數傳遞，並且.Net提供了類型安全機制和更加強大的功能，如下提供了使用委托的完整代碼示例：

using System;

namespace DelegateDemo
{
    //定義委托
    public delegate void LoveDelegate(string name);

    public class LoveManager
    {
        public void Love(string name, LoveDelegate loveDelegate)
        {
            loveDelegate(name);
        }

        //漢語客戶專用
        public void LoveChinese(string name)
        {
            Console.WriteLine("我愛你, {0}", name);
        }

        //英語客戶專用
        public void LoveEnglish(string name)
        {
            Console.WriteLine("I love you, {0}", name);
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            LoveManager loveManager = new LoveManager();
            loveManager.Love("張曼玉", loveManager.LoveChinese);
            loveManager.Love("Madonna", loveManager.LoveEnglish);
        }
    }
}

執行結果：

我愛你, 張曼玉
I love you, Madonna

 

定義委托

public delegate void LoveDelegate(string name);

在C#中委托使用特有的關鍵字 delegate 來定義，在delegate之后緊跟的是函數簽名。為了確保類型安全，.Net中的委托要求函數具有相同的簽名，比如 func(int p) 和func(string p)不能使用同一個委托，因為它們的參數類型不一樣。

通過ILDasm.exe可以發現，定義委托的那行代碼實際在編譯時會自動生成一個類，如果要還原這個類，代碼會是這樣：

public class LoveDelegate : System.MulticastDelegate
{
      //構造器
      public LoveDelegate(Object obj, IntPtr method);

      //原型
      public virtual void Invoke(string name);

      //異步回調
      public virtual IAsyncResult BeginInvoke(Int32 value, AsyncCallback callback, Object obj);
      public virtual void EndInvoke(IAsyncResult result);
}

因此，委托實際上就是一個類，它繼承至System.MulticastDelegate，凡是可以定義類的地方，都可以定義委托。

 

委托的構造函數

LoveManager loveManager = new LoveManager();
//編譯不能通過，委托必須使用帶有一個參數的構造函數
//LoveDelegate loveDelegate = new LoveDelegate();
LoveDelegate loveDelegate = new LoveDelegate(loveManager.LoveChinese);
loveDelegate("吳劍");

與類不同的是，委托必須使用帶有一個參數的構造函數。

 

委托推斷語法

LoveManager loveManager = new LoveManager();
//等同於：LoveDelegate loveDelegate = new LoveDelegate(loveManager.LoveChinese);
LoveDelegate loveDelegate = loveManager.LoveChinese;
loveDelegate("吳劍");

 

委托與方法進行綁定

回到上面的例子，有一天一富二代找到小金，說錢不是問題，你去張曼玉樓下，用中文喊一遍，再用英文喊一遍。

static void Main(string[] args)
{
        LoveManager loveManager = new LoveManager();
        //定義委托變量
        LoveDelegate delegate1;
        //變量初始化(用中文喊一遍)
        delegate1 = loveManager.LoveChinese;
        //綁定方法(用英文再喊一遍)
        delegate1 += loveManager.LoveEnglish;
        delegate1("張曼玉");
}

執行結果：

我愛你, 張曼玉
I love you, 張曼玉

我們可以用 += 將多個方法綁定到一個委托，也可以使用  -= 移除方法與委托的綁定。調用時每個方法按順序迭代處理，並返回最后一個方法的值（如果委托定義了返回值）。

 

匿名方法

客戶的需求總是千變萬化，一個客戶跟小金說，我要跟曼玉表白，除了用中英文，能不能后面再給我加一句，曼玉一聽到這句准會答應我。

LoveManager loveManager = new LoveManager();
LoveDelegate loveDelegate = loveManager.LoveEnglish;
loveDelegate += loveManager.LoveChinese;
loveDelegate += delegate(string name)
{
    Console.WriteLine("{0}, 還記得大明湖畔的夏雨荷嗎？", name);
};
loveDelegate("曼玉");

執行結果：

I love you, 曼玉
我愛你，曼玉
曼玉，還記得大明湖畔的夏雨荷嗎？

針對這位特殊客戶使用了匿名方法，不是每個人示愛的時候都會提到大明湖畔的夏雨荷，也就是這位特殊客戶使用一次而以，所以沒有必要定義一個獨立的方法。使用匿名方法可以減少編碼量，降低代碼復雜度。

 

Lambda(λ)表達式

C# 3.0為匿名方法提供了Lambda表達式，如下代碼執行結果與上面的示例完全一致：

LoveManager loveManager = new LoveManager();
LoveDelegate loveDelegate = loveManager.LoveEnglish;
loveDelegate += loveManager.LoveChinese;
//用紅色字體標出了Lambda表達式部分
loveDelegate += name =>
{
    Console.WriteLine("{0}, 還記得大明湖畔的夏雨荷嗎？", name); }; loveDelegate("曼玉");

=>為Lambda運算符，運算符左邊列出匿名方法需要的參數，可以這樣使用：

(string param1, int param2)

也可以：

(param1, param2)

如示例代碼只有一個參數還可以去掉括號：

param1

Lambda表達式右邊為匿名方法實現代碼，如果實現代碼只有一行，還可以刪除花括號和return語句，因為編譯器會自動添加。

 

DEMO下載

開發環境：Windows 7，.Net Framework4.0，Visual Studio 2010

點擊下載DEMO示例

 

<全文完>

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