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Delegate、Predicate、Action和Func

2019-11-17 03:14:22
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供稿:網友

Delegate、PRedicate、Action和Func

寫在前面

  • Delegate
  • Predicate
  • Action
  • Func
  • 逆變和協變

  先說下什么是委托(Delegate),委托在C#中是一種類型,和Class是一個級別,但是我們經常把它看做是一個方法。為什么是方法?準確的說應該是回調函數,在C運行時的qsort函數獲取指向一個回調函數的指針,以便對數組中的元素進行排序。C#中提供了一種機制,就是委托,一種回調函數的機制

  在我們做項目的過程中,委托用到的地方很多,像線程中修改窗體的狀態、窗體控件事件和異步操作已完成等,以前我們創建委托的時候用delegate關鍵字,而且也比較麻煩,自從C#4.0有了泛型,也就有了泛型委托,使用Predicate、Action和Func我們可以更好的創建委托。

Delegate

  我們以前定義一個委托可以這樣:

 1         delegate Boolean delgate1(int item); 2         public void delgateCommon() 3         { 4             var d1 = new delgate1(delegateMethod1); 5             if (d1(1)) 6             { 7  8             } 9         }10         static bool delegateMethod1(int item)11         {12             return false;13         }

  通過上面簡單的示例可以看到,先創建一個delgate1的委托類型,參數類型是int,返回值時bool,下面定義一個靜態方法delegateMethod1,創建一個delgate1類型的實例,參數為delegateMethod1方法名,這個也成為訂閱或是注冊,為這個委托類型注冊一個回調方法,下面就是調用了,我們在C#創建調用一個委托就是這么簡單,其實是很復雜的,只不過這些工作是編譯器幫我們做了。

  需要注意的是上面定義的回調方法是靜態(static),如果我們創建的不是靜態方法,也是可以,只不過調用的時候需要實例訪問。

  靜態方法都是通過關鍵字static來定義的,靜態方法不需要實例這個對象就可以通過類名來訪問這個對象。在靜態方法中不能直接訪問類中的非靜態成員。而用實例方法則需要通過具體的實例對象來調用,并且可以訪問實例對象中的任何成員。如果用委托綁定實例方法的話需要用實例對象來訪問,所以我們在綁定實例方法到委托的時 候必須同時讓委托得到實例對象的信息,這樣才能在委托被回調的時候成功執行這個實例方法。也就是說,當綁定實例方法給委托的時候,參數會被設置為這個參數所在類型的實例對象。如果給委托綁定的是靜態方法,那么這個參數將被設置為NULL。

  綜上,委托既可以綁定靜態方法也可以綁定實例方法,但是在綁定實例方法的時候,delegate的target屬性就被設置為指向這個實例方法所屬類型的一個實例對象。當綁定靜態方法時,delegate的target屬性就給NULL。

  廢話說的有點多,下面我們看下C#泛型委托,和結合一些匿名函數,lambda表達式的應用,其實就是一些特殊的委托。

Predicate

 1     // 摘要: 2     //     表示定義一組條件并確定指定對象是否符合這些條件的方法。 3     // 4     // 參數: 5     //   obj: 6     //     要按照由此委托表示的方法中定義的條件進行比較的對象。 7     // 8     // 類型參數: 9     //   T:10     //     要比較的對象的類型。11     //12     // 返回結果:13     //     如果 obj 符合由此委托表示的方法中定義的條件,則為 true;否則為 false。14     public delegate bool Predicate<in T>(T obj);

  可以看到Predicate的簽名是一個泛型參數,返回值是bool。需要注意的是T前面的in表示什么意思?請點這里。代碼可以這樣寫:

 1         public void delgatePredicate() 2         { 3             var d1 = new Predicate<int>(delegateMethod2); 4             if (d1(1)) 5             { 6  7             } 8         } 9         static bool delegateMethod2(int item)10         {11             return false;12         }

  可以看到使用Predicate創建委托簡化了好多,我們可以自定義參數,但是只能有一個,而且返回值必須是bool類型,是不是感覺限制太多了?無返回值或是多個參數怎么辦?請看下面。

Action

 1     // 摘要: 2     //     封裝一個方法,該方法具有兩個參數并且不返回值。 3     // 4     // 參數: 5     //   arg1: 6     //     此委托封裝的方法的第一個參數。 7     // 8     //   arg2: 9     //     此委托封裝的方法的第二個參數。10     //11     // 類型參數:12     //   T1:13     //     此委托封裝的方法的第一個參數類型。14     //15     //   T2:16     //     此委托封裝的方法的第二個參數類型。17     [TypeForwardedFrom("System.Core, Version=3.5.0.0, Culture=Neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089")]18     public delegate void Action<in T1, in T2>(T1 arg1, T2 arg2);

  上面是Action兩個泛型參數的簽名,最多支持十六個泛型參數,可以看到Action無返回值,創建代碼如下:

 1         public void delgateAction() 2         { 3             var d1 = new Action<int>(delegateMethod3); 4             var d2 = new Action<int, string>(delegateMethod4); 5             d1(1); 6             d2(1, ""); 7         } 8         static void delegateMethod3(int item) 9         {10         }11         static void delegateMethod4(int item, string str)12         {13         }

  如果我們想創建的委托類型是有多個參數,而且必須要有返回值,我們怎么辦?請看下面。

Func

 1     // 摘要: 2     //     封裝一個具有兩個參數并返回 TResult 參數指定的類型值的方法。 3     // 4     // 參數: 5     //   arg1: 6     //     此委托封裝的方法的第一個參數。 7     // 8     //   arg2: 9     //     此委托封裝的方法的第二個參數。10     //11     // 類型參數:12     //   T1:13     //     此委托封裝的方法的第一個參數類型。14     //15     //   T2:16     //     此委托封裝的方法的第二個參數類型。17     //18     //   TResult:19     //     此委托封裝的方法的返回值類型。20     //21     // 返回結果:22     //     此委托封裝的方法的返回值。23     [TypeForwardedFrom("System.Core, Version=3.5.0.0, Culture=Neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089")]24     public delegate TResult Func<in T1, in T2, out TResult>(T1 arg1, T2 arg2);

  上面是Func兩個參數,一個返回值的簽名,和Action一樣最多支持十六個返回值,唯一的區別是Func支持自定義返回值類型,也可以看到T1、T2前修飾符是in,TResult前的修飾符是out,這個下面有說明。創建調用代碼:

 1         public void delgateFunc() 2         { 3             string hiddenMethodString = ""; 4             var d1 = new Func<int, bool>(delegateMethod5); 5             var d2 = new Func<int, string, string>(delegate(int item, string str) 6                 { 7                     return hiddenMethodString;//匿名方法,好處:可讀性更好,可以訪問當前上下文 8                 }); 9             var d3 = new Func<string, string>((a) => {10                 return a;//lambda表達式,a作為參數,自動判斷類型,如果單條語句,省略{}11             });12             d1(1);13             d2(1, "");14             d3("");15         }16         static bool delegateMethod5(int item)17         {18             return true;19         }

  上面的代碼中我們使用和匿名方法和lambda表達式,可以看出其中的好處,省略創建方法的過程,代碼更簡潔,在Func中使用lambda表達式是很常見的,匿名方法有個好處就是可以訪問上下文中的變量,比如hiddenMethodString,關于匿名方法和lambda表達式在這就不做解讀了,其實就是一種語法規范,隨著C#的發展,也不斷在發展變化中。

  完整示例代碼:

 1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5  6 namespace Predicate_Action_Func 7 { 8     class Program 9     {10         static void Main(string[] args)11         {12             delgateCommon();13         }14 15         #region 常規委托16         delegate Boolean delgate1(int item);17         public void delgateCommon()18         {19             var d1 = new delgate1(delegateMethod1);20             if (d1(1))21             {22                 Console.WriteLine("111");23             }24         }25         bool delegateMethod1(int item)26         {27             return true;28         }29         #endregion30 31         #region Predicate委托-自定義參數(參數只能一個)32         public void delgatePredicate()33         {34             var d1 = new Predicate<int>(delegateMethod2);35             if (d1(1))36             {37 38             }39         }40         static bool delegateMethod2(int item)41         {42             return false;43         }44         #endregion45 46         #region Action委托-自定義參數(參數為多個,多類型,但無返回值)47         public void delgateAction()48         {49             var d1 = new Action<int>(delegateMethod3);50             var d2 = new Action<int, string>(delegateMethod4);51             d1(1);52             d2(1, "");53         }54         static void delegateMethod3(int item)55         {56         }57         static void delegateMethod4(int item, string str)58         {59         }60         #endregion61 62         #region Func委托-自定義參數(參數為多個,多類型,但有返回值)63         public void delgateFunc()64         {65             string hiddenMethodString = "";66             var d1 = new Func<int, bool>(delegateMethod5);67             var d2 = new Func<int, string, string>(delegate(int item, string str)68                 {69                     return hiddenMethodString;//匿名方法,好處:可讀性更好,可以訪問當前上下文70                 });71             var d3 = new Func<string, string>((a) => {72                 return a;//lambda表達式,a作為參數,自動判斷類型,如果單條語句,省略{}73             });74             d1(1);75             d2(1, "");76             d3("");77         }78         static bool delegateMethod5(int item)79         {80             return true;81         }82         #endregion83     }84 }
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逆變和協變

什么是逆變性、協變性?

  我們這樣創建和調用委托:

 1         delegate object delgate1(FieldaccessException item); 2         public void delgateCommon() 3         { 4             var d1 = new delgate1(delegateMethod1); 5             Console.WriteLine(d1(new FieldAccessException())); 6
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