深入理解 C# 委托：函数引用与事件的完整指南

什么是委托？

C# 委托类似于 C 或 C++ 中的函数指针。委托是一种引用类型变量，它持有对方法的引用，且该引用可以在运行时改变。

委托特别适用于实现事件和回调方法。所有委托都隐式派生自 System.Delegate 类。

声明委托

委托声明决定了可以被委托引用的方法。委托只能引用与其具有相同签名的方法。

例如，考虑以下委托声明：

public delegate int MyDelegate(string s);

上述委托可用于引用任何带有单个 string 参数并返回 int 类型的方法。

委托声明的语法如下：

delegate <返回类型> <委托名称> <参数列表>

实例化委托

声明委托类型后，必须使用 new 关键字创建委托对象，并将其与特定方法关联。创建委托时，传递给 new 表达式的参数写法类似方法调用，但不带方法参数。例如：

public delegate void printString(string s);
...
printString ps1 = new printString(WriteToScreen);
printString ps2 = new printString(WriteToFile);

下面的示例演示了声明、实例化和使用一个可引用接受整数参数并返回整数值的方法的委托：

using System;
delegate int NumberChanger(int n);
namespace DelegateAppl {
    class TestDelegate {
        static int num = 10;
        public static int AddNum(int p) {
            num += p;
            return num;
        }
        public static int MultNum(int q) {
            num *= q;
            return num;
        }
        public static int getNum() {
            return num;
        }
        static void Main(string[] args) {
            // 创建委托实例
            NumberChanger nc1 = new NumberChanger(AddNum);
            NumberChanger nc2 = new NumberChanger(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();
        }
    }
}

编译执行上述代码，输出结果如下：

Value of Num: 35
Value of Num: 175

委托的多播

委托对象可以使用 "+" 运算符进行组合。一个组合委托会调用它所组合的两个委托。只有相同类型的委托才能组合。"-" 运算符可用于从组合委托中移除组件委托。

利用委托的这一特性，可以创建一个方法调用列表，当委托被调用时依次执行这些方法，这称为委托的多播。以下程序演示了委托的多播：

using System;
delegate int NumberChanger(int n);
namespace DelegateAppl {
    class TestDelegate {
        static int num = 10;
        public static int AddNum(int p) {
            num += p;
            return num;
        }
        public static int MultNum(int q) {
            num *= q;
            return num;
        }
        public static int getNum() {
            return num;
        }
        static void Main(string[] args) {
            // 创建委托实例
            NumberChanger nc;
            NumberChanger nc1 = new NumberChanger(AddNum);
            NumberChanger nc2 = new NumberChanger(MultNum);
            nc = nc1;
            nc += nc2;
            // 调用多播委托
            nc(5);
            Console.WriteLine("Value of Num: {0}", getNum());
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

编译执行上述代码，输出结果如下：

Value of Num: 75

委托的使用

以下示例演示了委托的使用。委托 printString 可用于引用接受字符串参数且无返回值的方法。

我们使用该委托调用两个方法：第一个将字符串打印到控制台，第二个将其写入文件：

using System;
using System.IO;
namespace DelegateAppl {
    class PrintString {
        static FileStream fs;
        static StreamWriter sw;
        // 委托声明
        public delegate void printString(string s);
        // 打印到控制台
        public static void WriteToScreen(string str) {
            Console.WriteLine("The String is: {0}", str);
        }
        // 打印到文件
        public static void WriteToFile(string s) {
            fs = new FileStream("c:\\message.txt", FileMode.Append, FileAccess.Write);
            sw = new StreamWriter(fs);
            sw.WriteLine(s);
            sw.Flush();
            sw.Close();
            fs.Close();
        }
        // 接受委托作为参数并调用相应方法
        public static void sendString(printString ps) {
            ps("Hello World");
        }
        static void Main(string[] args) {
            printString ps1 = new printString(WriteToScreen);
            printString ps2 = new printString(WriteToFile);
            sendString(ps1);
            sendString(ps2);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

编译执行上述代码，输出结果如下：

The String is: Hello World