深入理解C# 委托（delegate）-戈多编程

今天来谈谈委托，深入理解委托，本文来自各大神经验总结。

1.委托是什么？

委托类型的声明与方法签名相似。 它有一个返回值和任意数目任意类型的参数，是一种可用于封装命名方法或匿名方法的引用类型。 委托类似于 C++ 中的函数指针；但是，委托是类型安全和可靠的。

（1）从数据结构来讲，委托和类一样是一种用户自定义类型

（2）从设计模式来讲，委托（类）提供了方法（对象）的抽象

既然委托是一种类型，那么它存储的是什么数据？

我们知道，委托是方法的抽象，它存储的就是一系列具有相同签名和返回回类型的方法的地址。调用委托的时候，委托包含的所有方法将被执行。

2.委托类型的定义

委托是类型，就好像类是类型一样。与类一样，委托类型必须在被用来创建变量以及类型对象之前声明。

delegate void MyDel(int x);

委托类型声明：

（1） 以deleagate关键字开头。

（2）返回类型+委托类型名+参数列表。

3.申明委托变量

MyDel del1,del2;

4.初始化委托变量

（1）使用new运算符

new运算符的操作数的组成如下：

• 委托类型名
• 一组圆括号，其中包含作为调用列表中的第一个成员的方法的名字。方法可以是实例方法或静态方法。

del1 = new MyDel( myInstObj.MyM1 );
del2 = new MyDel( SClass.OtherM2 );

（2）使用快捷语法

del1 = myInstObj.MyM1;
del2 = SClass.OtherM2;

5.赋值委托

 由于委托是引用类型，我们可以通过给它赋值来改变包含在委托变量中的方法地址引用。旧的引用会被垃圾回收器回收。

MyDel del;
del = myInstaObj.MyM1; //委托初始化
del = SClass.OtherM2;//委托重新赋值，旧的引用将被回收

6.组合委托

委托可以使用额外的运算符来组合。这个运算最终会创建一个新的委托，其调用列表是两个操作数的委托调用列表的副本的连接。

委托是恒定的，操作数委托创建后不会被改变。委托组合拷贝的是操作数的副本。

MyDel del1 = myObj.MyMethod;
MyDel del2 = SClass.OtherM2;
MyDel del3 = del1 + del2;   //组合调用列表

7.委托加减运算

可以使用+=运算符，为委托新增方法。

同样可以使用-=运算符，为委托移除方法。

MyDel del = myObj.MyMethod;
del += SClass.OtherM2; // 增加方法
del -= myObj.MyMethod; // 移除方法

8.委托调用

委托调用跟方法调用类似。委托调用后，调用列表的每个方法将会被执行。

在调用委托前，应判断委托是否为空。调用空委托会抛出异常。

if(null != del)
{
     del();//委托调用
}

9.匿名方法

匿名方法是在初始化委托时内联声明的方法。

基本结构：

deleage( 参数 ) { 语句块 }

例如：

delegate int MyDel (int x); //定义一个委托 

MyDel del = delegate( int x){ return x; };

从上面我们可以看到，匿名方法是不会显示声明返回值的。

10.Lambda表达式

ambda表达式主要用来简化匿名方法的语法。在匿名方法中，delegate关键字有点多余，因为编译器已经知道我们将方法赋值给委托。通过几个简单步骤，我们就可以将匿名方法转换为Lambda表达式：

• 删除delegate关键字
• 在参数列表和匿名方法主体之间防Lambda运算符=>。Lambda运算符读作"goes to"

MyDel del = delegate( int x) { return x; };//匿名方法
MyDel del2 = (int x) => {return x;};//Lambda表达式
MyDel del3 = x => {return x};//简写的Lambda表达式

11.委托示例

public class Test
{
//定义委托
public delegate void D_Math(int a, int b);
public void Add(int a, int b)
{
Console.WriteLine("Add方法结果：{0}", a + b);
}
public void Cut(int a, int b)
{
Console.WriteLine("Cut方法结果：{0}", a - b);
}
}
[TestClass]
public class UnitTest1
{
[TestMethod]
public void TestMethod1()
{
Test t = new Test();
Test.D_Math D = new Test.D_Math(t.Add);//委托实例化,也可Test.D_Math D =t.Add;
D += t.Cut;//委托可以以队列方式执行多个方法,以+=运算符或者-=来增加或者取消队列中的方法
D(5, 6);

}
}

以上看出来委托实用的地方了吗？即委托可以执行任何引入参数类型相同且返回类型相同的方法，甚至可以执行签名相同的方法队列。

那么我们的方法签名（即引入参数和输出参数）真的必须与委托完全一致吗？答：不是的，我们不能忽略协变与逆变。

我们这里简单介绍一下协变与逆变的知识。

“协变”是指能够使用与原始指定的派生类型相比，派生程度更大的类型。

“逆变”则是指能够使用派生程度更小的类型。

那么，我们的委托也是接受协变与逆变的。

意思是，如果定义一个delegate，那么不仅仅签名完全相同的方法可以赋值给delegate变量。

如果一个方法的参数表符合delegate声明，但返回的类型是（delegate声明返回类型）的派生类，那也可以将这个方法赋值给这个delegate变量。

如果一个方法的返回类型符合delegate的声明，但参数是（delegate声明参数类型）的祖先类，那也可以将这个方法赋值给这个delegate变量。

如果一个方法的参数和返回类型都符合上面两行的假设，那也可以将这个方法赋值给这个delegate变量。

以下以两个简单示例解释协变与逆变：

协变：

public class A { }
    public class B:A { }//B继承自A
    public class Test
    {
        //定义委托
        public delegate A D_Math();
        public B Add()
        {
            return new B();
 
        }
        public A Add2() 
        {
            return new A();
        }
    }
    [TestClass]
    public class UnitTest1
    {
        [TestMethod]
        public void TestMethod1()
        {
            Test.D_Math d = new Test.D_Math(new Test().Add);//委托返回A,而Add方法返回B,此为协变。
        }
    }

逆变：

public class A { }
    public class B:A { }//B继承自A
    public class Test
    {
        //定义委托
        public delegate void D_Math(B b);
        public void Add(B b)
        {
 
        }
        public void Add2(A a) 
        {
 
        }
    }
    [TestClass]
    public class UnitTest1
    {
        [TestMethod]
        public void TestMethod1()
        {
            Test.D_Math d = new Test.D_Math(new Test().Add2);//委托引入参数B,而Add方法参数为A类型,此为协逆变。
        }
    }