.Net自带的委托类型—Func，Action 和 Predicate

委托是一个类，它定义了方法的类型，使得可以将方法当作另一个方法的参数来进行传递。

与其他的类不同，委托类具有一个签名，并且它只能对与其签名匹配的方法进行引用。

一、自定义委托类型

1.语法结构：访问修饰符 delegate 返回类型 委托类型名称(参数列表);

例如：

// 声明一个委托类型，两个参数均为int类型，返回值为int类型
public delegate int Calc(int a, int b);

自定义的委托可以不带参数，也可以没有返回值。

接下来我们看一个例子怎么使用委托

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

namespace 委托
{
    class Program
    {
        // 声明一个委托类型，两个参数均为int类型，返回值为int类型
        public delegate int Calc(int a, int b);

        // 定义和委托签名一致的方法（参数类型和个数，返回值类型均一致）
        static int Add(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }

        static int Sub(int a, int b)
        {
            return a - b;
        }

        static int Multi(int a, int b)
        {
            return a * b;
        }

        static int Divis(int a, int b)
        {
            if (b == 0)
            {
                throw new Exception("除数不能为0！");
            }

            return a / b;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请输入第一个数：");
            int a = int.Parse(Console.ReadLine());

            Console.WriteLine("请输入第二个数：");
            int b = int.Parse(Console.ReadLine());

            // 定义一个Calc委托类型的变量，把和该委托签名一致的Add方法的引用赋值给变量
            Calc method = Add;
            Console.WriteLine("加法运算：{0}+{1}={2}", a, b, method(a, b));

            method = Sub;
            Console.WriteLine("减法法运算：{0}-{1}={2}", a, b, method(a, b));

            method = Multi;
            Console.WriteLine("乘法运算：{0}×{1}={2}", a, b, method(a, b));

            method = Divis;
            Console.WriteLine("除法运算：{0}÷{1}={2}", a, b, method(a, b));

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

2.匿名方法

给上述委托变量赋值时，必须先定义好一个和委托签名一致的方法。使用匿名方法，你就无需先定义好那些方法，直接通过delegate语法给委托变量赋值。

匿名方法的结构：delegate(参数列表){函数体};

例如：

Calc method = delegate(int x, int y)
            {
                return x + y;
            };

使用匿名方法重新实现上述例子：

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

namespace 匿名方法
{
    class Program
    {
        // 声明一个委托类型，两个参数均为int类型，返回值为int类型
        delegate int Calc(int a, int b);

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请输入第一个数：");
            int a = int.Parse(Console.ReadLine());

            Console.WriteLine("请输入第二个数：");
            int b = int.Parse(Console.ReadLine());

            // 定义一个Calc委托类型的变量
            Calc method = delegate(int x, int y)
            {
                return x + y;
            };
            Console.WriteLine("加法运算：{0}+{1}={2}", a, b, method(a, b));

            method = delegate(int x, int y)
            {
                return x - y;
            };
            Console.WriteLine("减法法运算：{0}-{1}={2}", a, b, method(a, b));

            method = delegate(int x, int y)
            {
                return x * y;
            };
            Console.WriteLine("乘法运算：{0}×{1}={2}", a, b, method(a, b));

            method = delegate(int x, int y)
            {
                return x / y;
            };
            Console.WriteLine("除法运算：{0}÷{1}={2}", a, b, method(a, b));

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

反编译生成的exe文件，你会发现编译器自动帮你生成了4个与自定义委托类型签名一致的方法，并且Main方法中的匿名方法变成了Lamdba表达式的形式，如图：

3.Lamdba表达式

Lamdba表达式其实就是一种语法糖，让你更能简洁的编写代码。

其语法结构：(参数列表)=>{函数体};

用Lamdba表达式实现上述例子：

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

namespace Lamdba表达式
{
    class Program
    {
        // 声明一个委托类型，两个参数均为int类型，返回值为int类型
        delegate int Calc(int a, int b);

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请输入第一个数：");
            int a = int.Parse(Console.ReadLine());

            Console.WriteLine("请输入第二个数：");
            int b = int.Parse(Console.ReadLine());

            // 定义一个Calc委托类型的变量
            Calc method = (x, y) => { return x + y; };
            Console.WriteLine("加法运算：{0}+{1}={2}", a, b, method(a, b));

            method = (x, y) => x - y; // 也可以这样写
            Console.WriteLine("减法法运算：{0}-{1}={2}", a, b, method(a, b));

            method = (x, y) => { return x * y; };
            Console.WriteLine("乘法运算：{0}×{1}={2}", a, b, method(a, b));

            method = (x, y) => { return x / y; };
            Console.WriteLine("除法运算：{0}÷{1}={2}", a, b, method(a, b));

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

你也可以反编译生成的exe文件，你会发现结果与匿名方法反编译的效果一样。

二、.Net自带的委托类型

1.Func委托类型

Func是有返回值的泛型委托，可以没有参数，但最多只有16个参数，并且必须要有返回值，不能为void类型。如图：

Func<int, int, int> // 第一，二个参数为int类型，返回值为int类型
Func<string, string, bool> // 第一，二个参数string类型，返回值为bool类型
Func<int, string, decimal> // 第一个参数为int类型，第二个参数为string类型，返回值为decimal类型

同自定义的委托类型一样，你可以为Func委托变量赋值为方法引用，匿名方法或者Lamdba表达式：

(1)方法引用

(2)匿名方法

(3)Lamdba表达式

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

namespace Func委托类型
{
    class Program
    {
        static int Add(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            //Func<int, int, int> method = Add;
            //Func<int, int, int> method = delegate(int a, int b) { return a + b; };

            Func<int, int, int> method = (x, y) => { return x + y; };
            
            Console.WriteLine("加法运算：{0}+{1}={2}", 3, 4, method(3, 4));
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

2.Action委托类型
Action是没有返回值的泛型委托，可以没有参数，但最多只有16个参数，返回值为void类型。如图：

直接看例子：

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

namespace Action委托类型
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Action<string, string> method = (s1, s2) => { Console.WriteLine(s1 + s2); };
            
            method("1+1=", "2");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

3.Predicate委托类型
Predicate是只有一个参数，且返回值为bool类型的泛型委托。

// 摘要:
//     表示定义一组条件并确定指定对象是否符合这些条件的方法。
//
// 参数:
//   obj:
//     要按照由此委托表示的方法中定义的条件进行比较的对象。
//
// 类型参数:
//   T:
//     要比较的对象的类型。
//
// 返回结果:
//     如果 obj 符合由此委托表示的方法中定义的条件，则为 true；否则为 false。
public delegate bool Predicate<in T>(T obj);

直接看例子：

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

namespace Predicate委托类型
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Predicate<int> method = (x) => { return x > 3; };

            Console.WriteLine(method(4));// 输出：True
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

三、综合应用

这些自带的委托类型在泛型集合中使用的比较多，如：

接下来再看一个综合例子：

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

namespace 运用
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<Student> list = new List<Student> 
            {
                new Student{Name="张三",Age=24},
                new Student{Name="李四",Age=32},
                new Student{Name="王五",Age=36},
                new Student{Name="马六",Age=45},
                new Student{Name="李七",Age=28}
            };

            // Func委托类型
            List<Student> list2 = list.Where(item => item.Age < 30).ToList();
            foreach (Student stu in list2)
            {
                Console.WriteLine("姓名：{0}，年龄：{1}。", stu.Name, stu.Age);
            }
            Console.WriteLine("============================");

            // Action委托类型
            list.ForEach((s) => { Console.WriteLine("姓名：{0}，年龄：{1}。", s.Name, s.Age); });
            Console.WriteLine("============================");

            // Predicate委托类型
            Student student = list.Find(item => item.Age > 40);
            Console.WriteLine("姓名：{0}，年龄：{1}。", student.Name, student.Age);
            Console.WriteLine("============================");

            Console.ReadKey();
        }
    }

    class Student
    {
        public string Name { get; set; }

        public int Age { get; set; }
    }
}

运行结果：