深入理解Delegate（委托）

　　委托，这个在 net framework 中引入的新概念，实际上在 c/c++ 中能够找到原型，即函数指针，如 c 运行时的 qsort 函数，该函数获取指向一个回调函数的指针，以便对数组中的元素进行排序。众所周知，指针变量中存放的是一个地址，这个地址不包含回调函数的任何信息，比如参数个数、参数类型、返回值，这样编译器就无法对传入的参数是否合法进行判断，如果非法，只能在运行时报错。也就是说，非托管C/C++回调函数不是类型安全的。委托，则能保证回调函数的类型安全，如果传入的回调函数不合法，编译就不会通过。

　　委托的声明：

public delegate void DemoDelegate(string strName, int iAge);

　　

　　首先，我们要明确一个概念：定义一个委托就是定义一个类，一类函数，有相同的签名的函数。凡是可以定义类的地方都可以定义委托（个人理解，说法可能不太专业）。接下来，我们来分析一下上面这行代码的各个组成部分。我们既然说委托表示的是一类具有相同签名的函数，那么上面的 void 就标识这类函数的返回类型为 void, 具有两个参数，一个是 String 类型的，一个是 Int32 类型的，不考虑函数是静态方法（类方法）还是实例方法，也不考虑方法的访问级别。

　　然后，我们来看一下如何调用的问题。

        static void Main(string[] args)
        {
            DemoDelegate fbStatic = new DemoDelegate(Program.StaticPrintInfo);
            fbStatic("jie_Peng", 23);

            DemoDelegate fbInstance = new DemoDelegate(new Program().PrintInfo);
            fbInstance.Invoke("jie_Peng", 24);
        }

        public delegate void DemoDelegate(string strName, int iAge);

        private static void StaticPrintInfo(string myName, int myAge)
        {
            Console.WriteLine(string.Format("I am from Static Method. My name is {0}, and I am {1} years old !", myName, myAge));
        }

        private void PrintInfo(string strName, int iAge)
        {
            Console.WriteLine(string.Format("I am from object method ! My name is {0}, and I am {1} years old !", strName, iAge));
        }

输出如下：

观察图中的代码，我们可以发现，委托的实例对象，就相当于是方法的一个包装器，使方法能够通过包装器来间接的回调。我们发现，回调函数的调用，我们使用了两种不同的方法，他们真的不同吗？实际上，他们是相同的。编译器会将 fbStatic("jie_Peng",23) 编译为 fbStatic.Invoke("jie_Peng", 23) 。

　　接下来，我们来讨论一下编译器对定义的委托 DemoDelegate 都做了些什么处理。

我们发现，编译器为我们生成了一个类 DemoDelegate ，该类继承自 System.MulticastDelegate （所有的委托类型都派生自该类），而后者又继承自 System.Delegate(继承自 System.Object) 类。编译器为我们生成了4个方法：一个构造器、Invoke、BeginInvoke、EndInvoke。

　　我们先来分析构造函数： public DemoDelegate(Object obj, IntPtr method) 。你可能就疑惑了，我们的初始化委托对象的语句分明就是  DemoDelegate fbStatic = new DemoDelegate(Program.StaticPrintInfo); 怎么和类 DemoDelegate 构造函数不匹配呢？这如何又能通过编译呢？在回答这个问题之前，我们先来介绍一下所有委托的父类 System.MulticastDelegate 中的三个私有成员：object _target , IntPtr _methodPtr , object _invocationList 。 接下来我们对这3个私有成员一一做出解释。

_target ：当委托对象包装一个静态方法时，这个字段为 null 。当委托对象包装一个实例方法时，这个字段引用的是回调方法要操作的对象。也就是说，这个字段指出要传给实例方法的隐式参数this的值（该对象指向调用回调函数的实例对象）。

_methodPtr ：一个内部整数值，CLR用它标识要回调的方法。

_invocationList ：该字段通常为null。构造委托链时，它可以引用一个委托数组。

　　好了，我们现在来分析类 DemoDelegate 的构造函数。该构造函数有两个参数，object 和 IntPtr ，你们是不是已经猜到这2个参数的意思了？对的，当编译器知道要初始化的对象是委托对象时，所以会分析源代码，来确定引用的是哪个对象和哪个方法。然后在构造函数内将对象的值赋值 obj 赋值给 _target ， 将 method 赋值给 _methodPtr  ，并将 _invovationList 也置为 null ，对于传入的静态方法，则将 _target 置为 null 。如下图，我们来看看 fbStatic 和 fbInstance 对应的私有字段的赋值情况。

　　讲到这里，你可能在想，那我们该如何获取到这些私有字段呢？这个 FCL 已经为我们提供了访问的方式，即 System.Delegate 的两个属性：Target 和 Method 。Target 返回的是 _target 字段的值，而 Method 返回的是封装了 _methodPtr 后的 System.Reflection.MethodInfo 对象。