深入解析C#委托事件和Lambda表达式

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.NET 中的委托确实和C/C++的函数指针非常相似。它是一个值类型，它包装了一个指向方法的引用。它的作用也是为了能够将方法和变量一样作为参数传递。委托的典型应用是控件的事件处理方法。很显然，一个控件在设计的时候没有办法知道当特定事件发生的时候，需要什么方法来处理，这就需要将方法作为参数传递给控件。在LINQ中，也大量用到了委托。

　　声明一个委托要使用delegate关键字，如下:

delegate int Echo(string message);

　　delegate int Echo(string message);这句代码声明了一个委托类型，这个委托类型的实例可以接受参数为string，返回值为int型的函数。这个方法可以是对象的方法，也可以静态方法，还可以是匿名方法，只要方法的签名和返回值是和声明一致的。这和C的函数指针很像，但是函数指针仅仅包含函数入口地址，而委托是一个类型，它具有比函数指针更强的功能。其中一点就是当方法是实例方法的时候，这个方法可以获得对象的其他变量的值，文首的第二篇文章对此有详细介绍，不再赘述。第二点就是委托是支持多播的，也就是一串方法可以可以依次被执行。例如:

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);
}

　　我们定义两个方法，这两个方法都符合Echo的声明，最后Echo的all实例可以接受两个委托，调用all的时候，eo，er会被一次钓鱼，返回值是最后一个委托的返回值。程序的输出是:

Hello world
Hello Delegate
etageleD olleH
-1

　　事实上，方法并不需要和委托声明类型的签名完全一致，.net允许方法的返回值是继承自声明的返回值的类型，方法的参数类型是声明的参数的父类型。这就是Covariance and Contravariance in Delegates.

　　.NET的事件机制是以委托为基础的。事件机制有两部分组成，一部分是事件发布者，一部分是事件响应者。其实现原理就是由事件发布者声明一个委托对象，由事件响应者向那个委托挂载具体的处理方法，事件发布者在需要的时候调用这个委托，这样响应者的代码就会被执行。事实上，.NET也是这么做的。C#的event关键字就仅仅做了少量的工作，其中包括为类生成一个私有的delegate. event所支持的委托是有限制的委托，它的返回值必须是void,参数是两个，第一个是事件发生者，第二个参数是事件需要携带的参数。最简单的事件处理委托.net已经声明了：

public delegate void EventHandler(
Object sender, EventArgs e )

　　声明事件的基本方式是 event 委托类型事件名称;举个例子，有这样的类，每当找到一个奇数，他就会触发一个事件。我们的程序在接到这个事件的时候在屏幕输出一个提示。类的代码可以这样实现:

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);
           }
       }
   }

　　这个类很简单，展示了发起事件的基本方法。首先声明一个事件，指明这个事件处理函数的委托类型。在需要触发事件的时候，首先判断是否有事件处理函数挂载，然后调用这个委托即可。外部处理程序把事件处理程序挂载上去:

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!");
}

　　这样程序运行后，就会在屏幕上输出3次Found!。如果需要在触发事件的时候，传递更多的信息给事件处理函数，比如当前找到的奇数是多少，那么就需要新建一个类继承自EventArgs,在这个类中可以添加一些需要的数据。再声明一个委托，第二个参数为EventArgs类型即可。

　　以上是基本的委托和事件的介绍，自.net 1.0开始就是如此，.net 2.0 引入了匿名方法，可以简化委托的某些操作。例如:

f.FindOdd += delegate(object sender, EventArgs e)
{
Console.WriteLine("Found!");
};

　　匿名方法使用delegate关键字加上参数表，最后是代码块来定义。它可以作为委托赋值给委托类型。它可以省去单独定义一个方法的麻烦。

　　.net 3.0之后引入了Lambda表达式，它进一步简化了匿名方法的写法，使得在C#中，把函数作为参数传递变得更加简单自然，从而C#变得更加具有函数式语言的味道。关于函数式语言的进一步介绍，可以参考:Functional Programming Languages . 函数式语言的理论基础是Lambda Calulus，关于此可以参考A Tutorial Introduction to the Lambda Calculus .

　　Lambda表达式本质上还是匿名方法，它的一般形式是:

　　(input parameters) => expression左侧是参数列表，=>右侧是方法体，可以是一个表达式(expression lambda)，也可以是大括号括起来的语句段(statement lambda)。它省略了delegate关键字，使得代码更加紧凑。例如:

n=>n%2==0;

等价于

delegate(int n){ return n%2==0;}

　　　匿名方法使用delegate关键字加上参数表，最后是代码块来定义。它可以作为委托赋值给委托类型。它可以省去单独定义一个方法的麻烦。.net 3.0之后引入了Lambda表达式，它进一步简化了匿名方法的写法，使得在C#中，把函数作为参数传递变得更加简单自然，从而C#变得更加具有函数式语言的味道。

Lambda表达式本质上还是匿名方法，它的一般形式是:

n=>n%2==0;

等价于

delegate(int n){ return n%2==0;}

expression lambda 广泛应用于LINQ，它可以用来构造Expression Tree,Expression Tree是LINQ的基础。可以通过动态构造Expression Tree来实现复杂的动态LINQ查询，不过这种方法虽然通用，对于数据库查询，使用起来和传统的拼接字符串相比还是很麻烦。下文将介绍微软的一个LINQ扩展，Dynamic LINQ。