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C#中的delegate和event

編輯：關於C語言

在基於Windows平台的程序設計中，事件（event）是一個很重要的概念。因為在幾乎所有的Windows應用程序中，都會涉及大量的異步調用，比如響應點擊按鈕、處理Windows系統消息等，這些異步調用都需要通過事件的方式來完成。即使在下一代開發平台——.Net中也不例外。

那麼什麼是事件呢？所謂事件，就是由某個對象發出的消息，這個消息標志著某個特定的行為發生了，或者某個特定的條件成立了。比如用戶點擊了鼠標、socket上有數據到達等。那個觸發（raise）事件的對象稱為事件的發送者（event sender），捕獲並響應事件的對象稱為事件的接收者（event receiver）。

在這裡，我們將要討論的是，在.Net的主流開發語言C#中如何使用自定義的事件來實現我們自己的異步調用。

在C#中，事件的實現依賴於delegate，因此我們有必要先了解一下delegate的概念。

Delegate

delegate是C#中的一種類型，它實際上是一個能夠持有對某個方法的引用的類。與其它的類不同，delegate類能夠擁有一個簽名（signature），並且它只能持有與它的簽名相匹配的方法的引用。它所實現的功能與C/C++中的函數指針十分相似。它允許你傳遞一個類A的方法m給另一個類B的對象，使得類B的對象能夠調用這個方法m。但與函數指針相比，delegate有許多函數指針不具備的優點。首先，函數指針只能指向靜態函數，而delegate既可以引用靜態函數，又可以引用非靜態成員函數。在引用非靜態成員函數時，delegate不但保存了對此函數入口指針的引用，而且還保存了調用此函數的類實例的引用。其次，與函數指針相比，delegate是面向對象、類型安全、可靠的受控（managed）對象。也就是說，runtime能夠保證delegate指向一個有效的方法，你無須擔心delegate會指向無效地址或者越界地址。

實現一個delegate是很簡單的，通過以下3個步驟即可實現一個delegate：

1．  聲明一個delegate對象，它應當與你想要傳遞的方法具有相同的參數和返回值類型。

2．  創建delegate對象，並將你想要傳遞的函數作為參數傳入。

3．  在要實現異步調用的地方，通過上一步創建的對象來調用方法。

下面是一個簡單的例子：

using System;

public class MyDelegateTest

{

        // 步驟1，聲明delegate對象

        public delegate void MyDelegate(string name);

        // 這是我們欲傳遞的方法，它與MyDelegate具有相同的參數和返回值類型

        public static void MyDelegateFunc(string name)

        {

               Console.WriteLine("Hello, {0}", name);

        }

        public static void Main()

        {

               // 步驟2，創建delegate對象

               MyDelegate md = new MyDelegate(MyDelegateTest.MyDelegateFunc);

               // 步驟3，調用delegate

               md("sam1111");

        }

}

輸出結果是：Hello, sam1111

了解了delegate，下面我們來看看，在C#中對事件是如何處理的。

在C#中處理事件

C#中的事件處理實際上是一種具有特殊簽名的delegate，象下面這個樣子：

public delegate void MyEventHandler(object sender, MyEventArgs e);

其中的兩個參數，sender代表事件發送者，e是事件參數類。MyEventArgs類用來包含與事件相關的數據，所有的事件參數類都必須從System.EventArgs類派生。當然，如果你的事件不含參數，那麼可以直接用System.EventArgs類作為參數。

就是這麼簡單，結合delegate的實現，我們可以將自定義事件的實現歸結為以下幾步：

1．           定義delegate對象類型，它有兩個參數，第一個參數是事件發送者對象，第二個參數是事件參數類對象。

2．           定義事件參數類，此類應當從System.EventArgs類派生。如果事件不帶參數，這一步可以省略。

3．           定義事件處理方法，它應當與delegate對象具有相同的參數和返回值類型。

4．           用event關鍵字定義事件對象，它同時也是一個delegate對象。

5．           用+=操作符添加事件到事件隊列中（-=操作符能夠將事件從隊列中刪除）。

6．           在需要觸發事件的地方用調用delegate的方式寫事件觸發方法。一般來說，此方法應為protected訪問限制，既不能以public方式調用，但可以被子類繼承。名字是OnEventName。

7．           在適當的地方調用事件觸發方法觸發事件。

下面是一個簡單的例子：

using System;

public class EventTest

{

        // 步驟1，定義delegate對象

     public delegate void MyEventHandler(object sender, System.EventArgs e);

     // 步驟2省略

public class MyEventCls

     {

// 步驟3，定義事件處理方法，它與delegate對象具有相同的參數和返回值類// 型

            public void MyEventFunc(object sender, System.EventArgs e)

            {

                   Console.WriteLine("My event is ok!");

            }

     }

     // 步驟4，用event關鍵字定義事件對象

     private event MyEventHandler myevent;

     private MyEventCls myecls;

     public EventTest()

     {

            myecls = new MyEventCls();

            // 步驟5，用+=操作符將事件添加到隊列中

            this.myevent += new MyEventHandler(myecls.MyEventFunc);

     }

     // 步驟6，以調用delegate的方式寫事件觸發函數

     protected void OnMyEvent(System.EventArgs e)

     {

            if(myevent != null)

                   myevent(this, e);

     }

     public void RaiseEvent()

     {

            EventArgs e = new EventArgs();

            // 步驟7，觸發事件

            OnMyEvent(e);

     }

     public static void Main()

     {

            EventTest et = new EventTest();

            Console.Write("Please input 'a':");

            string s = Console.ReadLine();

            if(s == "a")

            {

                   et.RaiseEvent();

            }

            else

            {

                   Console.WriteLine("Error");

            }

     }

}

輸出結果如下，黑體為用戶的輸入：

Please input ‘a’: a

My event is ok!

小結

通過上面的討論，我們大體上明白了delegate和event的概念，以及如何在C#中使用它們。我個人認為，delegate在C#中是一個相當重要的概念，合理運用的話，可以使一些相當復雜的問題變得很簡單。有時我甚至覺得，delegate甚至能夠有指針的效果，除了不能直接訪問物理地址。而且事件也是完全基於delegate來實現的。由於能力有限，本文只是對delegate和event的應用作了一個淺顯的討論，並不深入，我希望本文能夠起到拋磚引玉的作用。