C#学习第13天：委托（Delegate）

什么是委托？

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• 定义：委托是一种引用类型，用于封装具有特定参数列表和返回类型的方法。
• 作用：允许方法作为参数传递，并支持事件驱动编程。委托可以封装静态方法和实例方法。

定义和使用委托

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定义委托

• 语法：public delegate 返回类型 委托名(参数类型 参数名, ...)

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

使用委托

// 方法匹配委托签名
public static int Add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

public static void Main()
{
    // 创建委托实例并绑定方法
    Calculate calc = Add;
    
    // 调用委托
    int result = calc(5, 3);
    Console.WriteLine($"Result: {result}"); // 输出：Result: 8
}

多播委托

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一个委托实例可以引用多个方法，所有方法按顺序调用。仅最后一个方法的返回值被返回。

public delegate void Notify(string message);

public class MultiDelegateExample
{
    public static void SuccessMessage(string msg)
    {
        Console.WriteLine($"Success: {msg}");
    }

    public static void ErrorMessage(string msg)
    {
        Console.WriteLine($"Error: {msg}");
    }

    public static void Main()
    {
        Notify notify = SuccessMessage;
        notify += ErrorMessage;

        // 执行所有方法
        notify("Operation completed.");
    }
}

Func 和 Action

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Func

• Func<T, TResult>：用于表示具有T类型参数且返回TResult类型结果的方法。
• 底层实现为： public delegate TResult Func<in T, out TResult>(T arg);
• 相比于Action多了一个返回值

Func<int, int, int> subtract = (a, b) => a - b;
Console.WriteLine(subtract(10, 3)); // 输出：7

Action

• Action<T>：用于没有返回值的方法。
• 底层实现为： public delegate void Action<in T>(T obj);

Action<string> showMessage = msg => Console.WriteLine(msg);
showMessage("Hello, Action!"); // 输出：Hello, Action!

 匿名方法和Lambda表达式

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匿名方法

• 提供了一种定义内联方法的方式，不需要命名。

Calculate multiply = delegate(int x, int y) 
{
    return x * y;
};
Console.WriteLine(multiply(4, 5)); // 输出：20

Lambda表达式

• 是创建匿名方法的简洁形式，常用于LINQ和事件处理。

Calculate divide = (x, y) => x / y;
Console.WriteLine(divide(20, 5)); // 输出：4

使用场景

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事件处理

•  在GUI应用程序中，委托常用于定义事件响应函数。

回调机制

•  用于异步编程中，指定任务完成后的操作。

策略模式

• 通过将行为以委托形式传递，实现不同算法之间的切换。

实践习题 

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1. 基本委托
定义一个委托类型Calculate，用于封装加减乘除方法。在主程序中，通过委托调用这些方法。

using System;

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

public class CalculatorExample
{
    public static int Add(int a, int b) => a + b;
    public static int Subtract(int a, int b) => a - b;
    public static int Multiply(int a, int b) => a * b;
    public static int Divide(int a, int b) => a / b;

    public static void Main()
    {
        Calculate calc;

        calc = Add;
        Console.WriteLine($"Add: {calc(10, 5)}");

        calc = Subtract;
        Console.WriteLine($"Subtract: {calc(10, 5)}");

        calc = Multiply;
        Console.WriteLine($"Multiply: {calc(10, 5)}");

        calc = Divide;
        Console.WriteLine($"Divide: {calc(10, 5)}");
    }
}

2. 事件模拟
模拟一个简单的事件系统，定义一个事件委托EventHandler，创建一个触发事件的方法，并在主程序中注册事件处理器。

using System;

public delegate void EventHandler(string message);

public class EventSimulator
{
    public static event EventHandler OnEventOccurred;

    public static void TriggerEvent(string message)
    {
        if (OnEventOccurred != null)
            OnEventOccurred(message);
    }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        // 注册事件处理器
        EventSimulator.OnEventOccurred += HandleEvent;

        // 触发事件
        EventSimulator.TriggerEvent("An event has occurred.");
    }

    static void HandleEvent(string message)
    {
        Console.WriteLine($"Handling event: {message}");
    }
}

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以上示例展示了如何定义和使用委托以及事件处理机制。如果有任何问题或者想要更深入了解某个方面，请随时告诉我！