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解析C#委托、時間和Lambda表達式

編輯：關於C語言

.Net 中的委托確實和C/C++的函數指針非常相似。它是一個值類型，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量一樣作為參數傳遞。委托的典型應用是控件的事件處理方法。很顯然，一個控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參數傳遞給控件。在LINQ中，也大量用到了委托。

聲明一個委托要使用delegate關鍵字，如下:

delegate int Echo(string message);這句代碼聲明了一個委托類型，這個委托類型的實例可以接受參數為string，返回值為int型的函數。這個方法可以是對象的方法，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聲明一致的。這和C的函數指針很像，但是函數指針僅僅包含函數入口地址，而委托是一個類型，它具有比函數指針更強的功能。

其中一點就是當方法是實例方法的時候，這個方法可以獲得對象的其他變量的值，文首的第二篇文章對此有詳細介紹，不再贅述。第二點就是委托是支持多播的，也就是一串方法可以可以依次被執行。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);   
}

我們定義兩個方法，這兩個方法都符合Echo的聲明，最後Echo的all實例可以接受兩個委托，調用all的時候，eo，er會被一次釣魚，返回值是最後一個委托的返回值。程序的輸出是:

Hello world

Hello Delegat

etageleD olleH

-1

事實上，方法並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，方法的參數類型是聲明的參數的父類型。這就是Covariance and Contravariance in Delegates.

.NET的事件機制是以委托為基礎的。事件機制有兩部分組成，一部分是事件發布者，一部分是事件響應者。其實現原理就是由事件發布者聲明一個委托對象，由事件響應者向那個委托掛載具體的處理方法，事件發布者在需要的時候調用這個委托，這樣響應者的代碼就會被執行。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所支持的委托是有限制的委托，它的返回值必須是void,參數是兩個，第一個是事件發生者，第二個參數是事件需要攜帶的參數。最簡單的事件處理委托.Net已經聲明了：

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。我們的程序在接到這個事件的時候在屏幕輸出一個提示。類的代碼可以這樣實現:

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);   
}   
}   
}

這個類很簡單，展示了發起事件的基本方法。首先聲明一個事件，指明這個事件處理函數的委托類型。在需要觸發事件的時候，首先判斷是否有事件處理函數掛載，然後調用這個委托即可。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!");   
}

這樣程序運行後，就會在屏幕上輸出3次Found!。如果需要在觸發事件的時候，傳遞更多的信息給事件處理函數，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,在這個類中可以添加一些需要的數據。再聲明一個委托，第二個參數為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關鍵字加上參數表，最後是代碼塊來定義。它可以作為委托賦值給委托類型。它可以省去單獨定義一個方法的麻煩。

.Net 3.0之後引入了Lambda表達式，它進一步簡化了匿名方法的寫法，使得在C#中，把函數作為參數傳遞變得更加簡單自然，從而C#變得更加具有函數式語言的味道。關於函數式語言的進一步介紹，可以參考:Functional Programming Languages . 函數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表達式本質上還是匿名方法，它的一般形式是:

(input parameters) => expression左側是參數列表，=>右側是方法體，可以是一個表達式(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，使得代碼更加緊湊。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來實現復雜的動態LINQ查詢，不過這種方法雖然通用，對於數據庫查詢，使用起來和傳統的拼接字符串相比還是很麻煩。

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