C# 委托（Delegate）

声明委托（Delegate）

委托是一个引用类型，它定义了一个方法签名，可以用于存储指向该签名的方法。通过委托，你可以调用其他类中的方法。

委托声明决定了可由该委托引用的方法。委托可指向一个与其具有相同标签的方法。

声明委托的语法如下：

public delegate <return type> <delegate-name> <parameter list>

中文格式说明：

public delegate 返回类型 委托名(参数类型 参数名, ...);

例如以下代码，我们定义一个接受两个整数并返回一个整数的委托：

public delegate int MathOperation(int x, int y);

以下例子的委托可被用于引用任何一个带有一个单一的 string 参数的方法，并返回一个 int 类型变量。

public delegate int MyDelegate (string s);

实例化委托（Delegate）

一旦声明了委托类型，委托对象必须使用 new 关键字来创建，且与一个特定的方法有关。当创建委托时，传递到 new 语句的参数就像方法调用一样书写，但是不带有参数。例如：

publicdelegatevoidprintString(strings);...printStringps1=newprintString(WriteToScreen);printString ps2=newprintString(WriteToFile);

下面的实例演示了委托的声明、实例化和使用，该委托可用于引用带有一个整型参数的方法，并返回一个整型值。

usingSystem;delegateintNumberChanger(intn);namespaceDelegateAppl{classTestDelegate{staticintnum=10;publicstaticintAddNum(intp){num+=p;returnnum;}publicstaticintMultNum(intq){num*=q;returnnum;}publicstaticintgetNum(){returnnum;}staticvoidMain(string[]args){// 创建委托实例NumberChanger nc1=newNumberChanger(AddNum);NumberChanger nc2=newNumberChanger(MultNum);// 使用委托对象调用方法nc1(25);Console.WriteLine("Value of Num: {0}", getNum());nc2(5);Console.WriteLine("Value of Num: {0}", getNum());Console.ReadKey();}}}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Value of Num: 35

Value of Num: 175

委托的多播（Multicasting of a Delegate）

委托对象可使用 + 运算符进行合并。

一个合并委托调用它所合并的两个委托，只有相同类型的委托可被合并。

- 运算符可用于从合并的委托中移除组件委托。

使用委托的这个有用的特点，您可以创建一个委托被调用时要调用的方法的调用列表，这被称为委托的 多播（multicasting） ，也叫组播。

下面的程序演示了委托的多播：

usingSystem;delegateintNumberChanger(intn);namespaceDelegateAppl{classTestDelegate{staticintnum=10;publicstaticintAddNum(intp){num+=p;returnnum;}publicstaticintMultNum(intq){num*=q;returnnum;}publicstaticintgetNum(){returnnum;}staticvoidMain(string[]args){// 创建委托实例NumberChanger nc;NumberChanger nc1=newNumberChanger(AddNum);NumberChanger nc2=newNumberChanger(MultNum);nc=nc1;nc+=nc2;// 调用多播nc(5);Console.WriteLine("Value of Num: {0}", getNum());Console.ReadKey();}}}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Value of Num: 75

委托（Delegate）的用途

下面的实例演示了委托的用法。委托 printString 可用于引用带有一个字符串作为输入的方法，并不返回任何东西。

我们使用这个委托来调用两个方法，第一个把字符串打印到控制台，第二个把字符串打印到文件：

usingSystem;usingSystem.IO;namespaceDelegateAppl{classPrintString{staticFileStream fs;staticStreamWriter sw;// 委托声明publicdelegatevoidprintString(strings);// 该方法打印到控制台publicstaticvoidWriteToScreen(stringstr){Console.WriteLine("The String is: {0}", str);}// 该方法打印到文件publicstaticvoidWriteToFile(strings){fs=newFileStream("c:\\message.txt", FileMode.Append, FileAccess.Write);sw=newStreamWriter(fs);sw.WriteLine(s);sw.Flush();sw.Close();fs.Close();}// 该方法把委托作为参数，并使用它调用方法publicstaticvoidsendString(printString ps){ps("Hello World");}staticvoidMain(string[]args){printString ps1=newprintString(WriteToScreen);printString ps2=newprintString(WriteToFile);sendString(ps1);sendString(ps2);Console.ReadKey();}}}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

The String is: Hello World

移除委托

如果你不再需要某个方法，可以通过 -= 运算符将该方法从委托链中移除。

publicclassProgram{publicdelegatevoidPrintMessage(stringmessage);publicstaticvoidPrintUpperCase(stringmessage){Console.WriteLine(message.ToUpper());}publicstaticvoidPrintLowerCase(stringmessage){Console.WriteLine(message.ToLower());}publicstaticvoidMain(){PrintMessage print=PrintUpperCase;print+=PrintLowerCase;// 移除 PrintLowerCase 方法print-=PrintLowerCase;// 调用委托（只会调用 PrintUpperCase）print("Hello, C#");// 输出: HELLO, C#}}

委托和事件

委托常常与事件（Event）一起使用，事件是一种特殊类型的委托，用于发布和订阅机制。

在 C# 中，事件本质上就是一个封装了委托的类型，它用于响应程序中的某些操作。

publicclassButton{// 定义一个事件publiceventEventHandler Click;// 引发事件的方法publicvoidOnClick(){if(Click!=null){Click(this, EventArgs.Empty);// 调用事件}}}publicclassProgram{publicstaticvoidMain(){Button button=newButton();// 订阅事件button.Click+=Button_Click;// 引发事件button.OnClick();// 输出 "Button clicked!"}privatestaticvoidButton_Click(objectsender, EventArgs e){Console.WriteLine("Button clicked!");}}

委托的类型

C# 提供了几种常见的委托类型：

1、Action

Action ：代表不返回值的方法。可以接受最多 16 个参数。

Action<string> printMessage = Console.WriteLine;

printMessage("Hello");

2、Func

Func ：代表有返回值的方法。最多接受 16 个参数，第一个参数是输入参数，最后一个参数是返回值类型。

Func<int, int, int> add = (x, y) => x + y;

Console.WriteLine(add(3, 4));  // 输出 7

3、Predicate

Predicate ：代表返回 bool 值的方法，通常用于条件判断。

Predicate<int> isEven = x => x % 2 == 0;

Console.WriteLine(isEven(4));  // 输出 True

委托的注意事项

类型安全： 委托是类型安全的，这意味着只有签名匹配的方法才能赋值给委托。

匿名方法和 lambda 表达式：你可以使用匿名方法或 lambda 表达式来创建委托实例，简化代码。

Func<int, int, int> add = (x, y) => x + y;

Console.WriteLine(add(5, 3));  // 输出 8

异步调用：可以将委托与 BeginInvoke 和 EndInvoke 方法一起使用，进行异步调用。

委托是 C# 中一个非常强大和灵活的特性，可以帮助实现事件驱动的编程、回调机制和函数式编程风格。它不仅提供了代码重用的能力，还提高了程序的模块化程度。理解和掌握委托的使用对于 C# 编程是非常重要的。