動態建立函式
大多數同學，都或多或少的使用過。回顧下c#中動態建立函式的進化：
C# 1.0中：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
public delegate string DynamicFunction(string name); public static DynamicFunction GetDynamicFunction() { return GetName; } static string GetName(string name) { return name; } var result = GetDynamicFunction()("mushroom"); |
3.0寫慣了是不是看起來很繁瑣、落後。 剛學委託時，都把委託理解成函式指標，也來看下用函式指標實現的：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
char GetName(char p); typedef char (*DynamicFunction)(char p); DynamicFunction GetDynamicFunction() { return GetName; } char GetName(char p) { return p; }; char result = GetDynamicFunction()('m'); |
對比起來和c# 1.0幾乎一模一樣了(引用/指標差別)，畢竟是同一家族的。
C# 2.0中，增加匿名函式：
|
1 2 3 4 5 |
public delegate string DynamicFunction(string name); DynamicFunction result2 = delegate(string name) { return name; }; |
C# 3.0中，增加Lambda表示式，華麗的轉身：
|
1 2 3 4 5 |
public static Func<string, string> GetDynamicFunction() { return name => name; } var result = GetDynamicFunction()("mushroom"); |
匿名函式不足之處
雖然增加Lambda表示式，已經極大簡化了我們的工作量。但確實有些不足之處：
|
1 |
var result = name => name; |
這些寫編譯時是報錯的。因為c#本身強型別語言的，提供var語法糖只是為了省去宣告確定型別的工作量。 編譯器在編譯時必須能夠完全推斷出各引數的型別才行。程式碼中的name引數型別，顯然在編譯時無法推斷出來的。
|
1 2 3 |
var result = (string name) => name; Func<string, string> result2 = (string name) => name; Expression<Func<string, string>> result3 = (string name) => name; |
上面直接宣告name型別呢，很遺憾這樣也是報錯的。程式碼中已經給出答案了，編譯器推斷不出右邊表示式是屬於Func<string, string>型別還是Expression<Func<string, string>>型別。
|
1 2 |
dynamic result = name => name; dynamic result1 = (Func<string,string>)(name => name); |
用dynamic呢，同樣編譯器也分不出右邊是個委託，我們顯示轉換下就可以了。
|
1 2 |
Func<string, string> function = name => name; DynamicFunction df = function; |
這裡定義個func委託，雖然引數和返回值型別都和DynamicFunction委託一樣，但編譯時還是會報錯：不能隱式轉換Func<string, string>到DynamicFunction，2個型別是不相容的。
理解c#中的閉包
談論到動態建立函式，都要牽扯到閉包。閉包這個概念資料很多了，理論部分這裡就不重複了。 來看看c#程式碼中閉包：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
Func<Func<int>> A = () => { var age = 18; return () => //B函式 { return age; }; }; var result = A()(); |
上面就是閉包，可理解為就是： 跨作用域訪問函式內變數，也有說帶著資料的行為。
C#變數作用域一共有三種，即：類變數，例項變數，函式內變數。子作用域訪問父作用域的變數(即函式內訪問例項/類變數)在我們看來理所當然的，也符合我們一直的程式設計習慣。
例子中匿名函式B是可以訪問上層函式A的變數age。對於編譯器而言，A函式是B函式的父作用域，所以B函式訪問父作用域的age變數是符合規範的。
|
1 2 3 4 5 6 7 |
int age = 16; void Display() { Console.WriteLine(age); int age = 18; Console.WriteLine(age); } |
上面編譯會報錯未宣告使用，編譯器檢查到函式內宣告age後，作用域就會覆蓋父作用域的age，(像JS就undefined了)。
|
1 2 3 4 5 |
Func<int> C = () => { var age = 19; return age; }; |
上面宣告個同級函式C，那麼A函式是無法訪C函式中的age變數的。 簡單來說就是不可跨作用域訪問其他函式內的變數。 那編譯器是怎麼實現閉包機制的呢？
如上圖，答案是升級作用域，把A函式升級為一個例項類作用域。 在編譯程式碼期間，編譯器檢查到B函式使用A函式內變數時，會自動生成一個匿名類x，把原A函式內變數age提升為x類的欄位(即例項變數)，A函式提升為匿名類x的例項函式。下面是編譯器生成的程式碼(精簡過)：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 |
class Program1 { static Func<Func<int>> CachedAnonymousMethodDelegate2; static void Main(string[] args) { Func<Func<int>> func = new Func<Func<int>>(Program1.B); int num = func()(); } static Func<int> B() { DisplayClass cl = new DisplayClass(); cl.age = 18; return new Func<int>(cl.A); } } sealed class DisplayClass { public int age; public int A() { return this.age; } } |
我們再來看個複雜點的例子：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
static Func<int, int> GetClosureFunction() { int val = 10; Func<int, int> interAdd = x => x + val; Console.WriteLine(interAdd(10)); val = 30; Console.WriteLine(interAdd(10)); return interAdd; } Console.WriteLine(GetClosureFunction()(30)); |
輸出結果是20、40、60。 當看到這個函式內變數val通過閉包被傳遞的時候，我們就知道val不僅僅是個函式內變數了。之前我們分析過編譯器怎麼生成的程式碼，知道val此時是一個匿名類的例項變數，interAdd是匿名類的例項函式。所以無論val傳遞多少層，它的值始終保持著，直到離開這個(鏈式)作用域。
關於閉包，在js當中談論的比較多，同理，可以對比理解下：
|
1 2 3 4 5 6 7 |
function A() { var age = 18; return function () { return age; } } A()(); |
閉包的優點
對變數的保護。想暴露一個變數值，但又怕宣告類或例項變數會被其他函式汙染，這時就可以設計個閉包，只能通過函式呼叫來使用它。
邏輯連續性和變數保持。 A()是執行一部分邏輯，A()()僅接著A()邏輯繼續走下去，在這個邏輯上下文期間，變數始終都被保持著，可以隨意使用。