委托是什么
在C語言中,有一個函數(shù)指針的概念:
returnType (*func)(T1, T2...)
在這樣一個語句中,我們定義了指向返回類型是returnType,參數(shù)為T1,T2...的函數(shù)的指針func,func實質(zhì)上是一個指向函數(shù)對應(yīng)內(nèi)存地址的指針。
C#中的委托和函數(shù)指針概念很相近,它可以被理解為是.NET中類型安全的函數(shù)指針。委托允許我們在運(yùn)行時指定調(diào)用的方法,但是該方法必須符合一定的規(guī)范(與所定義委托的返回類型和參數(shù)相同)。
實際上,.NET是在C語言函數(shù)指針的基礎(chǔ)上為函數(shù)添加了一個容器(本文中的委托),只有符合這個容器尺寸(返回值,參數(shù)列表相同)的函數(shù)才能被裝進(jìn)這個容器。在Runtime,.NET會通過調(diào)用 容器代碼來達(dá)成C語言中直接調(diào)用函數(shù)指針的目的。這也是委托為什么是類型安全的原因。
有趣的是,委托只檢查傳入函數(shù)的返回值和參數(shù),并不關(guān)注傳入函數(shù)是實例方法還是靜態(tài)方法,它能接收這兩種函數(shù)類型。
委托的使用
1.聲明
在使用委托之前,我們首先需要聲明它。
委托在定義時和關(guān)鍵字的使用方法類似,我們只需要在聲明函數(shù)的語句前面加一個delegate,就把這個語句變成了委托聲明語句,比如:
delegate double TwoLongsOp(long first, long second);
定義了一個輸入兩個long參數(shù),返回一個double值的委托 TwoLongsOp。
2.使用
要想使用委托,我們還需要定義一個滿足如上輸入輸出的函數(shù),比如:
class MathOperations{
double static TwoLongsAdd( long first, long second){
return first + second;
}
}
這里定義一個靜態(tài)方法,然后,定義一個委托實例:
TwoLongsOp addOp = MathOperations.TwoLongsAdd;
這樣就完成了一個委托的初始化,addOp現(xiàn)在是一個引用MathOperations類中靜態(tài)方法TwoLongsAdd,我們可以在代碼中使用這個委托調(diào)用TwoLongsAdd方法了:
static invokeDelegate(TwoLongsOp op, double first, double second){
Console.WriteLine($"LoingOperation Result is : {0}", op(first, second));
}
invokeDelegate(addOp, 1.0, 2.0);
以上代碼的運(yùn)行結(jié)果是“LoingOperation Result is : 3.0 ”
3.Action<T> 和 Func <T>
這是C#的語法糖,它們的作用在于更簡潔地聲明和使用委托,節(jié)約代碼空間和程序員時間。使用它們,我們就可以省去之前的聲明和賦值步驟了:
static invokeDelegate(Func<double, double,. double> op , double first, doube second){
Console.WriteLine($"LoingOperation Result is : {0}", op(first, second));
}
invokeDelegate(MathOperat ions.TwoLongsAdd, 1.0, 2.0);
這段代碼和以上的三段加在一起實現(xiàn)的功能是等價的,這讓委托的語法變得更簡潔了。
4.多播委托
和函數(shù)指針顯著不同的一點是,.NET允許我們包含多個函數(shù)調(diào)用,只需要調(diào)用一個委托,就可以一次執(zhí)行這個委托中包含的所有方法,我們稱這個特性為多播委托。
需要注意的是,多播委托引用的函數(shù)的返回類型必須是void,否則,我們只能得到最后一個函數(shù)調(diào)用結(jié)果。具體的例子可以參考C#高級編程或者是msdn文檔。
委托的實現(xiàn)
事實上,當(dāng)我們聲明一個委托時,實際上定義了一個新類,一個派生于System.MulticastDelegate 的類,而System.MulticastDelegate 又派生于System.Delegate。這兩個類很有意思,.NET能夠創(chuàng)建派生于它們的類,程序員不能手動創(chuàng)建它們。如果你嘗試手動繼承一個Delegate或者M(jìn)ulticastDelegate類,會看到這樣的錯誤信息:
Error CS0644:'XXXXClass' cannot derive from special class 'MulticastDelegate'
Delegate 和 MulticastDelegate被.NET定義為特殊類,我們無法創(chuàng)建一個派生自特殊類的自定義類。
觀察C#的源碼(http://source.roslyn.codeplex.com/#Microsoft.CodeAnalysis/SpecialType.cs,5b11a29d644330dc),我們可以發(fā)現(xiàn),微軟用一個enum類型SpecialType直接hardcode了所有的特殊類,實現(xiàn)方式相當(dāng)巨硬。。。