C# 委託，事件和Lambda表示式 （轉）

iDotNetSpace發表於2010-09-17
C#事件

關於這個論題，

Delegates, Events, and Lambda Expressions 對此有比較深入的分析，可以參考。

C# vs C++之一：委託 vs 函式指標 比較了委託和C++指標的區別。

.NET 中的委託確實和C/C++的函式指標非常相似。它是一個值型別，它包裝了一個指向方法的引用。它的作用也是為了能夠將方法和變數一樣作為引數傳遞。委託的典型應用是控制元件的事件處理方法。很顯然，一個控制元件在設計的時候沒有辦法知道當特定事件發生的時候，需要什麼方法來處理，這就需要將方法作為引數傳遞給控制元件。在LINQ中，也大量用到了委託。

宣告一個委託要使用delegate關鍵字，如下:

delegate int Echo(string message);

這句程式碼宣告瞭一個委託型別，這個委託型別的例項可以接受引數為string，返回值為int型的函式。這個方法可以是物件的方法，也可以靜態方法，還可以是匿名方法，只要方法的簽名和返回值是和宣告一致的。這和C的函式指標很像，但是函式指標僅僅包含函式入口地址，而委託是一個型別，它具有比函式指標更強的功能。其中一點就是當方法是例項方法的時候，這個方法可以獲得物件的其他變數的值，文首的第二篇文章對此有詳細介紹，不再贅述。第二點就是委託是支援多播的，也就是一串方法可以可以依次被執行。例如:

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);
}

我們定義兩個方法，這兩個方法都符合Echo的宣告，最後Echo的all例項可以接受兩個委託，呼叫all的時候，eo，er會被一次釣魚，返回值是最後一個委託的返回值。程式的輸出是:

Hello world
Hello Delegate
etageleD olleH
-1

事實上，方法並不需要和委託宣告型別的簽名完全一致，.net允許方法的返回值是繼承自宣告的返回值的型別，方法的引數型別是宣告的引數的父型別。這就是Covariance and Contravariance in Delegates.

.NET的事件機制是以委託為基礎的。事件機制有兩部分組成，一部分是事件釋出者，一部分是事件響應者。其實現原理就是由事件釋出者宣告一個委託物件，由事件響應者向那個委託掛載具體的處理方法，事件釋出者在需要的時候呼叫這個委託，這樣響應者的程式碼就會被執行。事實上，.NET也是這麼做的。C#的event關鍵字就僅僅做了少量的工作，其中包括為類生成一個私有的delegate. event所支援的委託是有限制的委託，它的返回值必須是void,引數是兩個，第一個是事件發生者，第二個引數是事件需要攜帶的引數。最簡單的事件處理委託.net已經宣告瞭：

 public delegate void EventHandler(
    Object sender,    EventArgs e )
 
宣告事件的基本方式是 event 委託型別 事件名稱;

舉個例子，有這樣的類，每當找到一個奇數，他就會觸發一個事件。我們的程式在接到這個事件的時候在螢幕輸出一個提示。類的程式碼可以這樣實現:

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);
           }
       }
   }

這個類很簡單，展示了發起事件的基本方法。首先宣告一個事件，指明這個事件處理函式的委託型別。在需要觸發事件的時候，首先判斷是否有事件處理函式掛載，然後呼叫這個委託即可。外部處理程式把事件處理程式掛載上去:

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!");
}

這樣程式執行後，就會在螢幕上輸出3次Found！。如果需要在觸發事件的時候，傳遞更多的資訊給事件處理函式，比如當前找到的奇數是多少，那麼就需要新建一個類繼承自EventArgs,在這個類中可以新增一些需要的資料。 再宣告一個委託，第二個引數為EventArgs型別即可。

以上是基本的委託和事件的介紹，自.net 1.0開始就是如此，.net 2.0 引入了匿名方法，可以簡化委託的某些操作。例如:

f.FindOdd += delegate(object sender, EventArgs e)
{
    Console.WriteLine("Found!");
};

匿名方法使用delegate關鍵字加上參數列，最後是程式碼塊來定義。它可以作為委託賦值給委託型別。它可以省去單獨定義一個方法的麻煩。

.net 3.0之後引入了Lambda表示式，它進一步簡化了匿名方法的寫法，使得在C#中，把函式作為引數傳遞變得更加簡單自然，從而C#變得更加具有函式式語言的味道。關於函式式語言的進一步介紹，可以參考:Functional Programming Languages . 函式式語言的理論基礎是Lambda Calulus，關於此可以參考A Tutorial Introduction to the Lambda Calculus .

Lambda表示式本質上還是匿名方法，它的一般形式是:

(input parameters) => expression

左側是引數列表，=>右側是方法體，可以是一個表示式(expression lambda)，也可以是大括號括起來的語句段(statement lambda)。它省略了delegate關鍵字，使得程式碼更加緊湊。例如:

n=>n%2==0;

等價於

delegate(int n){ return n%2==0;}

expression lambda 廣泛應用於LINQ，它可以用來構造Expression Tree,Expression Tree是LINQ的基礎。可以通過動態構造Expression Tree來實現複雜的動態LINQ查詢，不過這種方法雖然通用，對於資料庫查詢，使用起來和傳統的拼接字串相比還是很麻煩。下文將介紹微軟的一個LINQ擴充套件，Dynamic LINQ.

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