C# 委托、事件,lamda表达式

时间:2021-02-17 19:14:25

参考文章

1. 委托Delegate

     C#中的Delegate对应于C中的指针,但是又有所不同C中的指针既可以指向方法,又可以指向变量,并且可以进行类型转换,

C中的指针实际上就是内存地址变量,他是可以直接操作内存的,通过内存地址直接访问变量,直接调用方法。

     而C#中的Delegate是强类型的,也就是说在声明委托时就已经指定了该变量只能指向具有特定参数,以及返回值的方法。

    使用delegate就可以直接建立任何名称的委托类型,当进行系统编译时,系统就会自动生成此类型。您可以使用delegate void MyDelegate()
方式建立一个委托类,并使用ILDASM.exe观察其成员。由ILDASM.exe 中可以看到,它继承了System.MulticastDelegate类,

并自动生成BeginInvoke、EndInvoke、Invoke 等三个常用方法。

C# 委托、事件,lamda表达式

Invoke 方法是用于同步调用委托对象的对应方法,而BeginInvoke、EndInvoke是用于以异步方式调用对应方法的。

public class MyDelegate:MulticastDelegate
{
//同步调用委托方法
public virtual void Invoke();
//异步调用委托方法
public virtual IAsyncResult BeginInvoke(AsyncCallback callback,object state);
public virtual void EndInvoke(IAsyncResult result);
}

MulticastDelegate是System.Delegate的子类,它是一个特殊类,编译器和其他工具可以从此类派生,但是自定义类不能显式地从此类进行派生。它支持多路广播委托,并拥有一个带有链接的委托列表,在调用多路广播委托时,系统将按照调用列表中的委托出现顺序来同步调用这些委托。

MulticastDelegate具有两个常用属性:Method、Target。其中Method 用于获取委托所表示的方法Target 用于获取当前调用的类实例。

 

1.1 委托的使用

当建立委托对象时,委托的参数类型必须与委托方法相对应。只要向建立委托对象的构造函数中输入方法名称example.Method,委托就会直接绑定此方法。使用myDelegate.Invoke(string message),就能显式调用委托方法。但在实际的操作中,我们无须用到 Invoke 方法,而只要直接使用myDelegate(string message),就能调用委托方法。

无返回值的委托

class Program
{
delegate void MyDelegate(string message);

public class Example
{
public void Method(string message)
{
MessageBox.Show(message);
}
}

static void Main(string[] args)
{
Example example=new Example();
MyDelegate myDelegate=new MyDelegate(example.Method);
myDelegate("Hello World");
Console.ReadKey();
}
}

有返回值的委托

class Program
{
delegate string MyDelegate(string message);

public class Example
{
public string Method(string name)
{
return "Hello " + name;
}
}

static void Main(string[] args)
{
Example example=new Example();
//绑定委托方法
MyDelegate myDelegate=new MyDelegate(example.Method);
//调用委托,获取返回值
string message = myDelegate("Leslie");
Console.WriteLine(message);
Console.ReadKey();
}
}

 

多路广播委托

delegate double MyDelegate(double message);

public class Price
{
public double Ordinary(double price)
{
double price1 = 0.95 * price;
Console.WriteLine("Ordinary Price : "+price1);
return price1;
}

public double Favourable(double price)
{
double price1 = 0.85 * price;
Console.WriteLine("Favourable Price : " + price1);
return price1;
}

static void Main(string[] args)
{
Price price = new Price();
//绑定Ordinary方法
MyDelegate myDelegate = new MyDelegate(price.Ordinary);
//绑定Favourable方法
myDelegate += new MyDelegate(price.Favourable);
//调用委托
Console.WriteLine("Current Price : " + myDelegate(100));
Console.ReadKey();
}
}

输出

C# 委托、事件,lamda表达式

 

1.2 委托的协变与逆变

     前面已经说过,委托是强类型的方法指针,但是在面对具有继承关系类型的参数、或者返回值时,委托是如何处理的呢。

协变(返回值类型具有继承关系的方法)

public class Worker
{.......}
public class Manager:Worker
{.......}

class Program
{
public delegate Worker GetWorkerHandler(int id);
//在 Framework2.0 以上,委托 GetWorkerHandler 可绑定 GetWorker 与 GetManager 两个方法
public static Worker GetWorker(int id)
{
Worker worker = new Worker();
return worker;
}

public static Manager GetManager(int id)
{
Manager manager = new Manager();
return manager;
}

static void Main(string[] args)
{
GetWorkerHandler workerHandler = new GetWorkerHandler(GetWorker);
Worker worker=workerHandler(1);
GetWorkerHandler managerHandler = new GetWorkerHandler(GetManager);
Manager manager = managerHandler(2) as Manager;
Console.ReadKey();
}
}

委托 GetWorkerHandler 可以绑定 GetWorker 与 GetManager 两个方法

 

逆变

委托逆变,是指委托方法的参数同样可以接收 “继承” 这个传统规则。像下面的例子,以 object 为参数的委托,可以接受任何 object 子类的对象作为参数。最后可以在处理方法中使用 is 对输入数据的类型进行判断,分别处理对不同的类型的对象。

class Program
{
public delegate void Handler(object obj);

public static void GetMessage(object message)
{
if (message is string)
Console.WriteLine("His name is : " + message.ToString());
if (message is int)
Console.WriteLine("His age is : " + message.ToString());
}

static void Main(string[] args)
{
Handler handler = new Handler(GetMessage);
handler(29);
Console.ReadKey();
}
}

 

注意委托与其绑定方法的参数必须一至,即当 Handler 所输入的参数为 object 类型,其绑定方法 GetMessage 的参数也必须为 object 。否则,即使绑定方法的参数为 object 的子类,系统也无法辨认。

 

大家可能注意到了,这个委托方法GetMessage的实现不是那么优雅,于是泛型委托应运而生。

 

class Program { public delegate void Handler<T>(T obj); public static void GetWorkerWages(Worker worker) { Console.WriteLine("Worker's total wages is " + worker.Wages); } public static void GetManagerWages(Manager manager) { Console.WriteLine("Manager's total wages is "+manager.Wages); } static void Main(string[] args) { Handler<Worker> workerHander = new Handler<Worker>(GetWorkerWages); Worker worker = new Worker(); worker.Wages = 3000; workerHander(worker); Handler<Manager> managerHandler = new Handler<Manager>(GetManagerWages); Manager manager = new Manager(); manager.Wages = 4500; managerHandler(manager); Console.ReadKey(); } }

 

2. event事件的由来

事件是特殊的委托,他为委托提供了封装性,一方面允许从类的外部增加,删除绑定方法,另一方面又不允许从类的外部来触发委托所绑定了方法。

 

public delegate double PriceHandler();

public class PriceManager
{
public PriceHandler GetPriceHandler;

//委托处理,当价格高于100元按8.8折计算,其他按原价计算
public double GetPrice()
{
if (GetPriceHandler.GetInvocationList().Count() > 0)
{
if (GetPriceHandler() > 100)
return GetPriceHandler()*0.88;
else
return GetPriceHandler();
}
return -1;
}
}

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
PriceManager priceManager = new PriceManager();

//调用priceManager的GetPrice方法获取价格
//直接调用委托的Invoke获取价格,两者进行比较
priceManager.GetPriceHandler = new PriceHandler(ComputerPrice);
Console.WriteLine(string.Format("GetPrice\n Computer's price is {0}!",
priceManager.GetPrice()));
Console.WriteLine(string.Format("Invoke\n Computer's price is {0}!",
priceManager.GetPriceHandler.Invoke()));

Console.WriteLine();

priceManager.GetPriceHandler = new PriceHandler(BookPrice);
Console.WriteLine(string.Format("GetPrice\n Book's price is {0}!",
priceManager.GetPrice()));
Console.WriteLine(string.Format("Invoke\n Book's price is {0}!" ,
priceManager.GetPriceHandler.Invoke()));

Console.ReadKey();
}
//书本价格为98元
public static double BookPrice()
{
return 98.0;
}
//计算机价格为8800元
public static double ComputerPrice()
{
return 8800.0;
}
}

以上代码实现了对于100元以上商品的的88折处理。一方面为了给GetPriceHandler绑定方法就必须将委托声明为public,但是一旦声明为public

就可以在类外部直接通过Invoke来调用该委托所绑定的方法,而产生我们不需要的结果。

C# 委托、事件,lamda表达式

 

当然我们可以将GetPriceHandler声明为private并且通过public 的addHandler,removeHandler来消除委托public的副作用,但是C#提供了更加优雅的方法:

那就是event关键字。

 

事件(event)可被视作为一种特别的委托,它为委托对象隐式地建立起add_XXX、remove_XXX 两个方法,用作注册与注销事件的处理方法。而且事件对应的变量成员将会被视为 private 变量,外界无法超越事件所在对象直接访问它们,这使事件具备良好的封装性,而且免除了add_XXX、remove_XXX等繁琐的代码。

public class EventTest
{
public delegate void MyDelegate();
public event MyDelegate MyEvent;
}

 

观察事件的编译过程可知,在编译的时候,系统为 MyEvent 事件自动建立add_MyEvent、remove_MyEvent 方法。

C# 委托、事件,lamda表达式

 

事件能通过+=和-=两个方式注册或者注销对其处理的方法,使用+=与-=操作符的时候,系统会自动调用对应的 add_XXX、remove_XXX 进行处理。
值得留意,在PersonManager类的Execute方法中,如果 MyEvent 绑定的处理方法不为空,即可使用MyEvent(string)引发事件。但如果在外界的 main 方法中直接使用 personManager.MyEvent (string) 来引发事件,系统将引发错误报告。这正是因为事件具备了良好的封装性,使外界不能超越事件所在的对象访问其变量成员。

 

注意在事件所处的对象之外,事件只能出现在+=,-=的左方。

 

public delegate void MyDelegate(string name);
 
     public class PersonManager
     {
         public event MyDelegate MyEvent;
 
         //执行事件
         public void Execute(string name)
         {
             if (MyEvent != null)
                 MyEvent(name);
         }
     }
 
     class Program
     {
         static void Main(string[] args)
         {
             PersonManager personManager = new PersonManager();
             //绑定事件处理方法
             personManager.MyEvent += new MyDelegate(GetName);
             personManager.Execute("Leslie");
             Console.ReadKey();
         }
 
         public static void GetName(string name)
         {
             Console.WriteLine("My name is " + name);
         }
     }

 

在绑定事件处理方法的时候,事件出现在+=、-= 操作符的左边,对应的委托对象出现在+=、-= 操作符的右边。对应以上例子,事件提供了更简单的绑定方式,只需要在+=、-= 操作符的右方写上方法名称,系统就能自动辩认。

 

public delegate void MyDelegate(string name);

public class PersonManager
{
public event MyDelegate MyEvent;
.........
}

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
PersonManager personManager = new PersonManager();
//绑定事件处理方法
personManager.MyEvent += GetName;
.............
}

public static void GetName(string name)
{.........}
}

如果觉得编写 GetName 方法过于麻烦,你还可以使用匿名方法绑定事件的处理。

 

public delegate void MyDelegate(string name);

public class PersonManager
{
public event MyDelegate MyEvent;

//执行事件
public void Execute(string name)
{
if (MyEvent != null)
MyEvent(name);
}

static void Main(string[] args)
{
PersonManager personManager = new PersonManager();
//使用匿名方法绑定事件的处理
personManager.MyEvent += delegate(string name){
Console.WriteLine("My name is "+name);
};
personManager.Execute("Leslie");
Console.ReadKey();
}
}
 

3. lambda表达式

 

在Framework 2.0 以前,声明委托的唯一方法是通过方法命名,从Framework 2.0 起,系统开始支持匿名方法。
通过匿名方法,可以直接把一段代码绑定给事件,因此减少了实例化委托所需的编码系统开销。
而在 Framework 3.0 开始,Lambda 表达式开始逐渐取代了匿名方法,作为编写内联代码的首选方式。总体来说,Lambda 表达式的作用是为了使用更简单的方式来编写匿名方法,彻底简化委托的使用方式。

使用匿名方法

static void Main(string[] args)
{
Button btn = new Button();
btn.Click+=delegate(object obj,EventArgs e){
MessageBox.Show("Hello World !");
};
}

使用lambda表达式

static void Main(string[] args)
{
Button btn = new Button();
btn.Click+=(object obj,EventArgs e)=>{
MessageBox.Show("Hello World !");
};
}

 

3.1常用泛型委托

public delegate bool Predicate<T>(T obj)

它是一个返回bool的泛型委托,能接受一个任意类型的对象作为参数。

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<Person> list = GetList();
//绑定查询条件
Predicate<Person> predicate = new Predicate<Person>(Match);
List<Person> result = list.FindAll(predicate);
Console.WriteLine(“Person count is : ” + result.Count);
Console.ReadKey();
}
//模拟源数据
static List<Person> GetList()
{
var personList = new List<Person>();
var person1 = new Person(1,"Leslie",29);
personList.Add(person1);
........
return personList;
}
//查询条件
static bool Match(Person person)
{
return person.Age <= 30;
}
}

public class Person
{
public Person(int id, string name, int age)
{
ID = id;
Name = name;
Age = age;
}

public int ID
{ get; set; }
public string Name
{ get; set; }
public int Age
{ get; set; }
}
 

Action<T> 的使用方式与 Predicate<T> 相似,不同之处在于 Predicate<T> 返回值为 bool ,  Action<T> 的返回值为 void。
Action 支持0~16个参数,可以按需求任意使用。

public delegate void Action()

public delegate void Action<T1>(T1 obj1)
public delegate void Action<T1,T2> (T1 obj1, T2 obj2)
public delegate void Action<T1,T2,T3> (T1 obj1, T2 obj2,T3 obj3)
............
public delegate void Action<T1,T2,T3,......,T16> (T1 obj1, T2 obj2,T3 obj3,......,T16 obj16)

static void Main(string[] args)
{
Action<string> action=ShowMessage;
action("Hello World");
Console.ReadKey();
}

static void ShowMessage(string message)
{
MessageBox.Show(message);
}
 

委托 Func 与 Action 相似,同样支持 0~16 个参数,不同之处在于Func 必须具有返回值

public delegate TResult Func<TResult>()

public delegate TResult Func<T1,TResult>(T1 obj1)

public delegate TResult Func<T1,T2,TResult>(T1 obj1,T2 obj2)

public delegate TResult Func<T1,T2,T3,TResult>(T1 obj1,T2 obj2,T3 obj3)

............

public delegate TResult Func<T1,T2,T3,......,T16,TResult>(T1 obj1,T2 obj2,T3 obj3,......,T16 obj16)

static void Main(string[] args)
{
Func<double, bool, double> func = Account;
double result=func(1000, true);
Console.WriteLine("Result is : "+result);
Console.ReadKey();
}

static double Account(double a,bool condition)
{
if (condition)
return a * 1.5;
else
return a * 2;
}

 

 

3.2 lambda表达式

Lambda 的表达式的编写格式如下:

     x=> x * 1.5

当中 “ => ” 是 Lambda 表达式的操作符,在左边用作定义一个参数列表,右边可以操作这些参数。

例子一, 先把 int x 设置 1000,通过 Action 把表达式定义为 x=x+500 ,最后通过 Invoke 激发委托。

static void Main(string[] args)
         {
             int x = 1000;
             Action action = () => x = x + 500;
             action.Invoke();
 
             Console.WriteLine("Result is : " + x);
             Console.ReadKey();
         }

 

例子二,通过 Action<int> 把表达式定义 x=x+500, 到最后输入参数1000,得到的结果与例子一相同。
注意,此处Lambda表达式定义的操作使用 { } 括弧包括在一起,里面可以包含一系列的操作。

static void Main(string[] args)
         {
             Action<int> action = (x) =>
             {
                 x = x + 500;
                 Console.WriteLine("Result is : " + x);
             };
             action.Invoke(1000);
             Console.ReadKey();
         }