解析C#委托、時(shí)間和Lambda表達(dá)式
.NET 中的委托確實(shí)和C/C++的函數(shù)指針非常相似。它是一個(gè)值類型，它包裝了一個(gè)指向方法的引用。它的作用也是為了能夠?qū)⒎椒ê妥兞恳粯幼鳛閰?shù)傳遞。委托的典型應(yīng)用是控件的事件處理方法。很顯然，一個(gè)控件在設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有辦法知道當(dāng)特定事件發(fā)生的時(shí)候，需要什么方法來處理，這就需要將方法作為參數(shù)傳遞給控件。在LINQ中，也大量用到了委托。
聲明一個(gè)委托要使用delegate關(guān)鍵字，如下:
delegate int Echo(string message);這句代碼聲明了一個(gè)委托類型，這個(gè)委托類型的實(shí)例可以接受參數(shù)為string，返回值為int型的函數(shù)。這個(gè)方法可以是對(duì)象的方法，也可以靜態(tài)方法，還可以是匿名方法，只要方法的簽名和返回值是和聲明一致的。這和C的函數(shù)指針很像，但是函數(shù)指針僅僅包含函數(shù)入口地址，而委托是一個(gè)類型，它具有比函數(shù)指針更強(qiáng)的功能。
其中一點(diǎn)就是當(dāng)方法是實(shí)例方法的時(shí)候，這個(gè)方法可以獲得對(duì)象的其他變量的值，文首的第二篇文章對(duì)此有詳細(xì)介紹，不再贅述。第二點(diǎn)就是委托是支持多播的，也就是一串方法可以可以依次被執(zhí)行。例如:
以下是代碼片段：
- static int EchoOriginal(string message)
- { Console.WriteLine(message);
- return 1; }
- static int EchoReverse(string message)
- {
- StringBuilder sb=new StringBuilder();
- for(int i=message.Length-1;i>=0;i--)
- sb.Append(message[i]);
- Console.WriteLine(sb.ToString());
- return -1; }
- static void Main(string[] args)
- {
- Echo eo = EchoOriginal;
- Echo er = EchoReverse;
- Echo all = eo + er;
- eo("Hello world");
- int i=all("Hello Delegate");
- Console.WriteLine(i);
- }
我們定義兩個(gè)方法，這兩個(gè)方法都符合Echo的聲明，***Echo的all實(shí)例可以接受兩個(gè)委托，調(diào)用all的時(shí)候，eo，er會(huì)被一次釣魚，返回值是***一個(gè)委托的返回值。程序的輸出是:
Hello world
Hello Delegat
etageleD olleH
-1
事實(shí)上，方法并不需要和委托聲明類型的簽名完全一致，.net允許方法的返回值是繼承自聲明的返回值的類型，方法的參數(shù)類型是聲明的參數(shù)的父類型。這就是Covariance and Contravariance in Delegates.
.NET的事件機(jī)制是以委托為基礎(chǔ)的。事件機(jī)制有兩部分組成，一部分是事件發(fā)布者，一部分是事件響應(yīng)者。其實(shí)現(xiàn)原理就是由事件發(fā)布者聲明一個(gè)委托對(duì)象，由事件響應(yīng)者向那個(gè)委托掛載具體的處理方法，事件發(fā)布者在需要的時(shí)候調(diào)用這個(gè)委托，這樣響應(yīng)者的代碼就會(huì)被執(zhí)行。事實(shí)上，.NET也是這么做的。C#的event關(guān)鍵字就僅僅做了少量的工作，其中包括為類生成一個(gè)私有的delegate. event所支持的委托是有限制的委托，它的返回值必須是void,參數(shù)是兩個(gè)，***個(gè)是事件發(fā)生者，第二個(gè)參數(shù)是事件需要攜帶的參數(shù)。最簡(jiǎn)單的事件處理委托.net已經(jīng)聲明了：
以下是代碼片段：
- public delegate void EventHandler(
- Object sender, EventArgs e )
聲明事件的基本方式是 event 委托類型 事件名稱;舉個(gè)例子，有這樣的類，每當(dāng)找到一個(gè)奇數(shù)，他就會(huì)觸發(fā)一個(gè)事件。我們的程序在接到這個(gè)事件的時(shí)候在屏幕輸出一個(gè)提示。類的代碼可以這樣實(shí)現(xiàn):
以下是代碼片段：
- public class OddFinder {
- public event EventHandler FindOdd;
- public void Find(int from, int to)
- {
- for (int i = from; i <= to; i++)
- {
- if (i % 2 != 0) if (FindOdd != null)
- FindOdd(this, EventArgs.Empty);
- }
- }
- }
這個(gè)類很簡(jiǎn)單，展示了發(fā)起事件的基本方法。首先聲明一個(gè)事件，指明這個(gè)事件處理函數(shù)的委托類型。在需要觸發(fā)事件的時(shí)候，首先判斷是否有事件處理函數(shù)掛載，然后調(diào)用這個(gè)委托即可。外部處理程序把事件處理程序掛載上去:
以下是代碼片段：
- static void Main(string[] args)
- {
- OddFinder f = new OddFinder();
- f.FindOdd += new EventHandler(f_FindOdd);
- f.Find(1, 5);
- }
- static void f_FindOdd(object sender, EventArgs e)
- {
- Console.WriteLine("Found!");
- }
這樣程序運(yùn)行后，就會(huì)在屏幕上輸出3次Found!。如果需要在觸發(fā)事件的時(shí)候，傳遞更多的信息給事件處理函數(shù)，比如當(dāng)前找到的奇數(shù)是多少，那么就需要新建一個(gè)類繼承自EventArgs,在這個(gè)類中可以添加一些需要的數(shù)據(jù)。 再聲明一個(gè)委托，第二個(gè)參數(shù)為EventArgs類型即可。
以上是基本的委托和事件的介紹，自.net 1.0開始就是如此，.net 2.0 引入了匿名方法，可以簡(jiǎn)化委托的某些操作。例如:
以下是代碼片段：
- f.FindOdd += delegate(object sender, EventArgs e)
- {
- Console.WriteLine("Found!");
- };
匿名方法使用delegate關(guān)鍵字加上參數(shù)表，***是代碼塊來定義。它可以作為委托賦值給委托類型。它可以省去單獨(dú)定義一個(gè)方法的麻煩。
.NET 3.0之后引入了Lambda表達(dá)式，它進(jìn)一步簡(jiǎn)化了匿名方法的寫法，使得在C#中，把函數(shù)作為參數(shù)傳遞變得更加簡(jiǎn)單自然，從而C#變得更加具有函數(shù)式語言的味道。關(guān)于函數(shù)式語言的進(jìn)一步介紹，可以參考:Functional Programming Languages . 函數(shù)式語言的理論基礎(chǔ)是Lambda Calulus，關(guān)于此可以參考A Tutorial Introduction to the Lambda Calculus .
Lambda表達(dá)式本質(zhì)上還是匿名方法，它的一般形式是:
(input parameters) => expression左側(cè)是參數(shù)列表，=>右側(cè)是方法體，可以是一個(gè)表達(dá)式(expression lambda)，也可以是大括號(hào)括起來的語句段(statement lambda)。它省略了delegate關(guān)鍵字，使得代碼更加緊湊。例如:
- n=>n%2==0;
等價(jià)于
- delegate(int n){ return n%2==0;}
expression lambda 廣泛應(yīng)用于LINQ，它可以用來構(gòu)造Expression Tree,Expression Tree是LINQ的基礎(chǔ)?？梢酝ㄟ^動(dòng)態(tài)構(gòu)造Expression Tree來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)LINQ查詢，不過這種方法雖然通用，對(duì)于數(shù)據(jù)庫查詢，使用起來和傳統(tǒng)的拼接字符串相比還是很麻煩。
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