C#委托與事件初探

最近剛剛接觸C#，學到事件與委托部分無法理解，於是上網查閱了各種資料，終於明白了一些，在此進行總結。

 

一.C語言中的函數指針

　　想要理解什么是委托，就要先理解函數指針的概念。所謂函數指針，就是指向函數的指針（等於沒說-.-）。比如我定義了兩個函數square和cube分別用於計算一個數的平方和立方，我再定義函數指針calcu，然后我讓calcu指向square，那么調用calcu時就相當於調用了square函數（注意，此處函數指針接受的參數類型及個數要與函數一致）。很好理解吧？不多說，上代碼。

#include <stdio.h>

void square(int x) { printf("square of %d is %d\n",x,x*x); }
void cube(int x) { printf("cube of %d is %d\n",x,x*x*x); }

int main()
{
    void (*calcu)(int x);
    calcu=square;
    calcu(2);

    return 0;
}

 

二.C#中委托的實質

　　委托又名委托類型，為什么C#弄出這個東西？因為C#是一門比較安全的語言，不允許操作指針，於是我們不能定義函數指針。但想要達到相同的效果，於是定義了委托類型。所謂委托類型，其本質就是C中的指針類型。於是代碼變成了這樣：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Delegate
{
    class Program
    {
        static void square(int x) { Console.WriteLine("square of {0} is {1}", x, x * x); }
        static void cube(int x) { Console.WriteLine("cube of {0} is {1}", x, x * x * x); }

        delegate void math(int x); //定義委托類型

        static void Main(string[] args)
        {
            math calcu;
            calcu += square;
            calcu(2);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

　　可以看出，定義委托類型math實際上就相當於定義了void*類型。而委托類型實例化得到的calcu實際上就是函數指針。（說句題外話：定義函數（方法）時要加上static是因為調用函數時並未實例化，只有靜態方法能夠直接通過類調用）。

 

三.委托的使用方法

　　我們在上述代碼19行后面加上一行代碼 calcu+=cube; 運行會發現，square和cube均被調用。可以看出，符號 += 表示綁定方法到委托變量，同理符號 -= 表示取消綁定。可以理解為calcu是void **類型，即它指向了一個數組，數組中的每一項都是函數指針類型，每次調用calcu時，遍歷此數組，即依次調用每個綁定的方法。

 

四.封裝與事件的引入

　　下面我們要用面向對象的思想將上述代碼進行封裝，使其變清晰。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Delegate
{
    public delegate void math(int x);
    public class Calcu
    {
        public math calcu;
    }

    class Program
    {
        static void square(int x) { Console.WriteLine("square of {0} is {1}", x, x * x); }
        static void cube(int x) { Console.WriteLine("cube of {0} is {1}", x, x * x * x); }
        
        static void Main(string[] args)
        {
            Calcu c = new Calcu();
            c.calcu += square;
            c.calcu += cube;
            c.calcu(2);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

      由於委托變量是public的，封裝的程度很低，在外部可以任意修改。為了改進這個問題，C#引入了事件。

　　所謂事件，實際上還是委托的實例化，只是其內部多了一些定義，多了一些限制。其一，事件實際上聲明了一個private類型的委托變量，因此在類外無法直接調用。

　　於是我們將上述代碼的第12行改成這樣：

public event math calcu;

　　這句代碼會被編譯器解釋成private math calcu和一些方法。

　　運行之后25行報錯了，因為calcu是private的，不能直接調用。但23,24行並沒有報錯。那么問題來了，為什么我們可以用+=來給calcu綁定方法呢？

　　因為其二，事件還幫我們干了一件事情，就是定義了綁定方法和取消綁定方法的函數，它們是public的，並且將運算符+=，-=重載，和這兩個函數對應。

　　好了，現在我們要寫一個接口函數來完成計算：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Delegate
{
    public delegate void math(int x);
    public class Calcu
    {
        public event math calcu;
        public void calculate(int x)
        {
            calcu(x);
        }
    }

    class Program
    {
        static void square(int x) { Console.WriteLine("square of {0} is {1}", x, x * x); }
        static void cube(int x) { Console.WriteLine("cube of {0} is {1}", x, x * x * x); }
        
        static void Main(string[] args)
        {
            Calcu c = new Calcu();
            c.calcu += square;
            c.calcu += cube;
            c.calculate(2);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

　　至此，基本概念已經清晰。

　　想來，使用事件會讓人不得不將對象封裝起來，這應該就是面向對象思想的體現吧。

 

參考資料：http://www.tracefact.net/CSharp-Programming/Delegates-and-Events-in-CSharp.aspx