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《CLR Via C# 第3版》笔记之（二十四）委托

委托是.net中实现回调机制的一种重要技术，尤其在编写服务端程序的时候，更是频繁使用委托。

主要内容：

委托本质
委托链
动态委托

1. 委托本质

委托本质其实就是一个类，基本上在可以定义类的地方都可以定义委托，C#中委托的写法其实只是C#的语法糖。

如下定义个委托：

using System;

namespace delegate_test
{
    internal delegate int Sum(int a, int b);
}

用ILSpy可以发现对应的IL代码如下：

.class private auto ansi sealed delegate_test.Sum
    extends [mscorlib]System.MulticastDelegate
{
    // Methods
    .method public hidebysig specialname rtspecialname 
        instance void .ctor (
            object 'object',
            native int 'method'
        ) runtime managed 
    {
    } // end of method Sum::.ctor

    .method public hidebysig newslot virtual 
        instance int32 Invoke (
            int32 a,
            int32 b
        ) runtime managed 
    {
    } // end of method Sum::Invoke

    .method public hidebysig newslot virtual 
        instance class [mscorlib]System.IAsyncResult BeginInvoke (
            int32 a,
            int32 b,
            class [mscorlib]System.AsyncCallback callback,
            object 'object'
        ) runtime managed 
    {
    } // end of method Sum::BeginInvoke

    .method public hidebysig newslot virtual 
        instance int32 EndInvoke (
            class [mscorlib]System.IAsyncResult result
        ) runtime managed 
    {
    } // end of method Sum::EndInvoke

} // end of class delegate_test.Sum

从中我们可以看出

委托是一个类，继承于System.MulticastDelegate。
委托类中有3个方法和一个构造函数
委托构造函数中需传入2个参数

为了更好的了解委托的类，下面写了个简单的例子先来了解一下委托的构造函数：

using System;

namespace delegate_test
{
    internal delegate int Sum(int a, int b);
    
    class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
            
            // 实例化委托，这里和委托的IL代码中构造函数不一致
            // IL代码中 Sum 的构造函数需要传入2个参数(一个object 类型，一个 native int类型)
            /*
            .method public hidebysig specialname rtspecialname 
                instance void .ctor (
                        object 'object',
                        native int 'method'
                    ) runtime managed 
                {
                } // end of method Sum::.ctor
            */
            Sum s = new Sum(Add);
            
            Console.Write("Press any key to continue . . . ");
            Console.ReadKey(true);
        }
        
        public static int Add(int a, int b)
        {
            return a+b;
        }
    }
}

注意代码的注释，我们看出C#中实例化委托的写法与IL中看到的委托的构造函数不一致，

其实这只是C#的语法糖，为了方便代码编写，将上面的代码编译后，用ILSpy查看IL代码：

    IL_0000: nop
    IL_0001: ldstr "Hello World!"
    IL_0006: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
    IL_000b: nop
    IL_000c: ldnull
    IL_000d: ldftn int32 delegate_test.Program::Add(int32, int32)
    IL_0013: newobj instance void delegate_test.Sum::.ctor(object, native int)

我们发现，实际运行时，还是构造了2个参数传给了委托的构造函数，一个null，还有一个是函数Add的地址。

这里的第一个参数object为null的原因是，Add函数是static，不用实例化一个object来调用它。

下面构造一个非static的函数Add2来看看object的值是否还为null。

using System;

namespace delegate_test
{
    internal delegate int Sum(int a, int b);
    
    class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
            
            // 实例化委托，这里和委托的IL代码中构造函数不一致
            // IL代码中 Sum 的构造函数需要传入2个参数(一个object 类型，一个 native int类型)
            /*
            .method public hidebysig specialname rtspecialname 
                instance void .ctor (
                        object 'object',
                        native int 'method'
                    ) runtime managed 
                {
                } // end of method Sum::.ctor
            */
            Sum s = new Sum(Add);
            // 非static函数 Add2
            Sum s2 = new Sum((new Program()).Add2);
            
            Console.Write("Press any key to continue . . . ");
            Console.ReadKey(true);
        }
        
        public static int Add(int a, int b)
        {
            return a+b;
        }
        
        public int Add2(int a, int b)
        {
            return a+b;
        }
    }
}

Sum s2 = new Sum((new Program()).Add2); 这句对应的IL如下：

    IL_0019: newobj instance void delegate_test.Program::.ctor()
    IL_001e: ldftn instance int32 delegate_test.Program::Add2(int32, int32)
    IL_0024: newobj instance void delegate_test.Sum::.ctor(object, native int)

委托的Invoke函数就是我们实际运行委托时调用的函数，至于BeginInvoke和EndInvoke则是用于异步的情况。

using System;

namespace delegate_test
{
    internal delegate int Sum(int a, int b);
    
    class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
            
            // 实例化委托，这里和委托的IL代码中构造函数不一致
            // IL代码中 Sum 的构造函数需要传入2个参数(一个object 类型，一个 native int类型)
            /*
            .method public hidebysig specialname rtspecialname 
                instance void .ctor (
                        object 'object',
                        native int 'method'
                    ) runtime managed 
                {
                } // end of method Sum::.ctor
            */
            Sum s = new Sum(Add);
            
            Sum s2 = new Sum((new Program()).Add2);
            
            // 调用委托的代码 s(5,7) 其实就是调用委托类的 Invoke方法
            Console.WriteLine("5+7="+ s(5,7));
            // 剥去语法外衣，也可以写成
            Console.WriteLine("5+7="+ s.Invoke(5,7));
            
            Console.Write("Press any key to continue . . . ");
            Console.ReadKey(true);
        }
        
        public static int Add(int a, int b)
        {
            return a+b;
        }
        
        public int Add2(int a, int b)
        {
            return a+b;
        }
    }
}

s(5,7) 就是 s.Invoke(5,7) 的简化写法。

2. 委托链

委托既然是用于回调函数，那就应该可以一次回调多个函数，形成一个委托链。

这个委托链中应该还可以动态追加和减少回调函数。

实验代码如下：

using System;

namespace delegate_test
{
    internal delegate void Print_Sum(int a, int b);
    
    class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
         
            Print_Sum s = null;            
            Print_Sum s1 = new Print_Sum(Add1);            
            Print_Sum s2 = new Print_Sum((new Program()).Add2);
            Print_Sum s3 = new Print_Sum((new Program()).Add3);
            
            s += s1;
            s += s2;
            s += s3;
            
            s(1,2);            
            // 委托链中删除Add2
            s -= s2;
            s(1,2);
            
            Console.Write("Press any key to continue . . . ");
            Console.ReadKey(true);
        }
        
        public static void Add1(int a, int b)
        {
            Console.WriteLine("function Add1.... result is " + (a+b).ToString());
        }
        
        public void Add2(int a, int b)
        {
            Console.WriteLine("function Add2.... result is " + (2*(a+b)).ToString());
        }
        
        public void Add3(int a, int b)
        {
            Console.WriteLine("function Add3.... result is " + (3*(a+b)).ToString());
        }
    }
}

运行的结果也预期相符，其实其中的 s += s1; 和 s -= s2; 也是C#的语法糖，实际调用的是System.Delegate的Combine方法和Remove方法。

感兴趣的话，可以看编译后的IL代码。

3. 动态委托

动态委托其实应用的并不多，它其实是和反射结合使用的。只有在你无法确定所调用的委托所定义的参数个数和参数类型时，才需要用到动态委托。

使用动态委托主要就是使用生成委托实例的 CreateDelegate 方法和调用委托的 DynamicInvoke 方法。

using System;
using System.Reflection;

internal delegate void print_sum(int a, int b);
internal delegate void print_string(string a);

public class Dynamic_Delegate
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // 假设要调用的delegate名称，方法名称，方法的参数都是由 args传入的。
        // Main方法中并不知道要调用哪个委托
        // 调用委托print_sum时：
        // delegate_test.exe print_sum Sum 2 3
        // 调用委托print_string时：
        // delegate_test.exe print_string Str "hello delegate!"
        
        // 获取各个参数
        string delegate_name = args[0];
        string method_name = args[1];
        // 由于2种委托的参数不同，所以参数可能是一个，可能是两个
        object[] method_args = new object[args.Length - 2];
        for (int i = 0; i<args.Length-2; i++)
        {
            // print_sum的参数需要转换成int型
            if (delegate_name.Equals("print_sum"))
                method_args[i] = int.Parse(args[2+i]);
            else
                method_args[i] = args[2+i];
        }
        
        // 获取委托类型
        Type delegate_type = Type.GetType(delegate_name);
        // 获取方法信息
        MethodInfo mi = typeof(Dynamic_Delegate).GetMethod(method_name, BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static);
        
        // 根据获取的委托类型和方法信息创建一个delegate            
        Delegate d = Delegate.CreateDelegate(delegate_type, mi);
        
        // 动态调用委托
        d.DynamicInvoke(method_args);
        
        Console.Write("Press any key to continue . . . ");
        Console.ReadKey(true);
    }
    
    private static void Sum(int a, int b)
    {
        Console.WriteLine("delegate print_sum....... result is : " + (a+b).ToString());
    }
    
    private static void Str(string a)
    {
        Console.WriteLine("delegate print_string.... result is : " + a);
    }
}

根据编译成的程序集(我的程序集名称是delegate_test.exe)，在命令行中分别输入如下命令来分别调用不同的delegate：

delegate_test.exe print_sum Sum 2 3
delegate_test.exe print_string Str "hello delegate!"

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原文地址：https://www.cnblogs.com/wang_yb/p/3029434.html

《CLR Via C# 第3版》笔记之（二十四） 委托

1. 委托本质

2. 委托链

3. 动态委托

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