C#编程 委托 Lambda表达式和事件

委托

如果我们要把方法当做参数来传递的话，就要用到委托。简单来说委托是一个类型，这个类型可以赋值一个方法的引用。

声明委托

在C#中使用一个类分两个阶段，首选定义这个类，告诉编译器这个类由什么字段和方法组成的，然后使用这个类实例化对象。在我们使用委托的时候，也需要经过这两个阶段，首先定义委托，告诉编译器我们这个委托可以指向哪些类型的方法，然后，创建该委托的实例。

定义委托的语法如下：     

delegate void IntMethodInvoker(int x); 

定义了一个委托叫做IntMethodInvoker,  这个方法要带有一个int类型的参数，并且方法的返回值是void的。 定义一个委托要定义方法的参数和返回值，使用关键字delegate定义。

使用委托

private delegate string GetAString();

static void Main(){
	int x = 40;
	GetAString firstStringMethod = new GetAString(x.ToString);
	Console.WriteLine(firstStringMethod());
}

在这里我们首先使用GetAString委托声明了一个类型叫做fristStringMethod,接下来使用new 对它进行初始化，使它引用到x中的ToString方法上，这样firstStringMethod就相当于x.ToString，我们通过firstStringMethod()执行方法就相当于x.ToString()

通过委托示例调用方法有两种方式

fristStringMethod();
firstStringMethod.Invoke();

委托的赋值

只需要把方法名给一个委托的构造方法就可以了

GetAString firstStringMethod = new GetAString(x.ToString);

也可以把方法名直接给委托的实例

GetAString firstStringMethod = x.ToString;

Action委托和Func委托

除了我们自己定义的委托之外，系统还给我们提供过来一个内置的委托类型，Action和Func

Action委托引用了一个void返回类型的方法，T表示方法参数

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _005_Action委托 {
    class Program {
        static void PrintString()
        {
            Console.WriteLine("hello world.");
        }

        static void PrintInt(int i)
        {
            Console.WriteLine(i);
        }

        static void PrintString(string str)
        {
            Console.WriteLine(str);
        }

        static void PrintDoubleInt(int i1, int i2)
        {
            Console.WriteLine(i1+i2);
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //Action a = PrintString;//action是系统内置（预定义）的一个委托类型，它可以指向一个没有返回值，没有参数的方法
            //Action<int> a=PrintInt;//定义了一个委托类型，这个类型可以指向一个没有返回值，有一个int参数的方法
            //Action<string> a = PrintString;//定义了一个委托类型，这个类型可以指向一个没有返回值，有一个string参数的方法 在这里系统会自动寻找匹配的方法
            Action<int, int> a = PrintDoubleInt;
            a(34, 23);
            Console.ReadKey();
            //action可以后面通过泛型去指定action指向的方法的多个参数的类型 ，参数的类型跟action后面声明的委托类型是对应着的
           
        }
    }
}

Func引用了一个带有一个返回值的方法，它可以传递0或者多到16个参数类型，和一个返回类型

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _006_Func委托 {
    class Program {
        static int Test1()
        {
            return 1;
        }

        static int Test2(string str)
        {
            Console.WriteLine(str);
            return 100;
        }

        static int Test3(int i, int j)
        {
            return i + j;
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //Func<int> a = Test1;//func中的泛型类型制定的是 方法的返回值类型
            //Console.WriteLine(a());
            //Func<string, int> a = Test2;//func后面可以跟很多类型，最后一个类型是返回值类型，前面的类型是参数类型，参数类型必须跟指向的方法的参数类型按照顺序对应
            Func<int, int, int> a = Test3;//func后面必须指定一个返回值类型，参数类型可以有0-16个，先写参数类型，最后一个是返回值类型
            int res = a(1, 5);
            Console.WriteLine(res);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

多播委托

前面使用的委托都只包含一个方法的调用，但是委托也可以包含多个方法，这种委托叫做多播委托。使用多播委托就可以按照顺序调用多个方法，多播委托只能得到调用的最后一个方法的结果，一般我们把多播委托的返回类型声明为void。     
 

Action action1 = Test1;     

action2+=Test2;    

action2-=Test1; 

多播委托包含一个逐个调用的委托集合，如果通过委托调用的其中一个方法抛出异常，整个迭代就会停止。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _008_多播委托 {
    class Program {
        static void Test1()
        {
            Console.WriteLine("test1");
            //throw new Exception();
        }

        static void Test2()
        {
            Console.WriteLine("test2");
        }
        static void Main(string[] args) {
            //多播委托
            Action a = Test1;
            a += Test2;//表示添加一个委托的引用 
            //a -= Test1;
            //a -= Test2;
            //if(a!=null)
            //    a();//当一个委托没有指向任何方法的时候，调用的话会出现异常null

            // 取得多播委托中所有方法的委托
            Delegate[] delegates = a.GetInvocationList();
            foreach (Delegate de in delegates)
            {
                de.DynamicInvoke();
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

匿名方法

到目前为止，使用委托，都是先定义一个方法，然后把方法给委托的实例。但还有另外一种使用委托的方式，不用去定义一个方法，应该说是使用匿名方法（方法没有名字）。

Func<int,int,int> plus = delegate (int a,int b){     
    int temp = a+b;     
    return temp; 
}; 
int res = plus(34,34); 
Console.WriteLine(res); 

在这里相当于直接把要引用的方法直接写在了后面，优点是减少了要编写的代码，减少代码的复杂性

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _009_匿名方法 {
    class Program {
        static int Test1(int arg1, int arg2)
        {
            return arg1 + arg2;
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //Func<int, int, int> plus = Test1;
            //修改成匿名方法的形式
            Func<int, int, int> plus = delegate(int arg1, int arg2)
            {
                return arg1 + arg2;
            };
            //匿名方法 本质上是一个方法，只是没有名字，任何使用委托变量的地方都可以使用匿名方法赋值


            Console.ReadKey();
        }
    }
}

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Lambda表达式

从C#3.0开始，可以使用Lambda表达式代替匿名方法。只要有委托参数类型的地方就可以使用Lambda表达式。刚刚的例子可以修改为

Func<int,int,int> plus = (a,b)=>{ int temp= a+b;return temp; };
int res = plus(34,34);
Console.WriteLine(res);

Lambda运算符“=>”的左边列出了需要的参数，如果是一个参数可以直接写  a=>(参数名自己定义),如果多个参数就使用括号括起来，参数之间以，间隔。

如果Lambda表达式只有一条语句，在方法快内就不需要花括号和return语句，编译器会自动添加return语句。如果Lambda表达式的实现代码中需要多条语句，就必须添加花括号和return语句。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _010_Lambda表达式 {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            //lambda表达式用来代替匿名方法，所以一个lambda表达式也是定义了一个方法
            //Func<int, int, int> plus = delegate(int arg1, int arg2) {
            //    return arg1 + arg2;
            //};
            //Func<int, int, int> plus = (arg1, arg2) =>// lambda表达式的参数是不需要声明类型的
            //{
            //    return arg1 + arg2;
            //};
            //Console.WriteLine(plus(90,60));

            Func<int, int> test2 = a => a+1;//lambda表示的参数只有一个的时候，可以不加上括号  当函数体的语句只有一句的时候，我们可以不加上大括号 也可以不加上return语句
            Func<int, int> test3 = (a) =>
            {
                return a + 1;
            };
            Console.WriteLine(test2(34));
            Console.WriteLine(test3(34));
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

通过Lambda表达式可以访问Lambda表达式块外部的变量。这是一个非常好的功能，但如果不能正确使用，也会非常危险。示例：

int somVal = 5;
Func<int,int> f = x=>x+somVal;
Console.WriteLine(f(3));//8
somVal = 7;
Console.WriteLine(f(3));//10

这个方法的结果，不但受到参数的控制，还受到somVal变量的控制，结果不可控，容易出现编程问题，用的时候要谨慎。

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事件

事件(event)基于委托，为委托提供了一个发布/订阅机制，我们可以说事件是一种具有特殊签名的委托。

比如：我们按键点击，这就是一个事件，在其它地方接收到这个事件，触发相应。

下面使用猫和老鼠的实例来演示：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _012_观察者设计模式_猫捉老鼠 {
    /// <summary>
    /// 猫类
    /// </summary>
    class Cat
    {
        private string name;
        private string color;

        public Cat(string name, string color)
        {
            this.name = name;
            this.color = color;
        }

        /// <summary>
        /// 猫进屋(猫的状态发生改变)（被观察者的状态发生改变）
        /// </summary>
        public void CatComing()
        {
            Console.WriteLine(color+"的猫"+name+"过来了，喵喵喵 ...");

            if(catCome!=null)
                catCome();
        }

        public event Action catCome;//声明一个事件 发布了一个消息
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _012_观察者设计模式_猫捉老鼠 {
    /// <summary>
    /// 观察者类：老鼠
    /// </summary>
    class Mouse
    {
        private string name;
        private string color;

        public Mouse(string name, string color,Cat cat)
        {
            this.name = name;
            this.color = color;
            cat.catCome += this.RunAway;//把自身的逃跑方法 注册进 猫里面  订阅消息
        }
        /// <summary>
        /// 逃跑功能
        /// </summary>
        public void RunAway()
        {
            Console.WriteLine(color+"的老鼠"+name+"说： 老猫来， 赶紧跑， 我跑， 我使劲跑，我加速使劲跑 ...");
        }
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _012_观察者设计模式_猫捉老鼠 {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Cat cat = new Cat("加菲猫","黄色");
            Mouse mouse1 = new Mouse("米奇","黑色",cat);
            Mouse mouse2 = new Mouse("水", "红色",cat);
            cat.CatComing();
            //cat.catCome();//事件不能再类的外部触发，只能在类的内部触发
            Console.ReadKey();
        }
    }
}