(筆記) Delegate的再進化：Action Generic Delegate (.NET) (C#)

我会带着你远行 2022-03-29 04:48 154阅读 0赞

**Abstract**  
C\# 1.0提出了Delegate取代C/C++的function pointer後，C\# 2.0提出了Anonymous methods，C\# 3.0提出了Action Generic Delegate與Lambda expressions，我們來看看這些新的技術如何取代function pointer?

**Introduction  
使用環境：Visual Studio 2008 + .NET Framework 3.5 + C\# 3.0**

**C的Function Pointer**

在C的時代，若要將function當成參數傳到另外一個function，靠的就是function pointer這個必殺技。

**function\_pointer.c / C**

1 /\*   
  2 (C) OOMusou 2011  http://oomusou.cnblogs.com   
  3   
  4 Filename : function\_pointer.v  
  5 Compiler : Visual Studio 2008  
  6 Description : function pointer by C  
  7 Release : 02/12/2011 1.0  
  8  \*/   
  9   
 10 \#include  < stdio.h >   
 11 \#include  < string .h >   
 12   
 13 typedef  void  ( \* fptr)( char  \* s);  //  function pointer   
 14  void  write\_to\_console( char  \* s);  
 15  void  write\_to\_file( char  \* s);  
 16  void  display\_message(fptr m,  char  \* s);  
 17   
 18  int  main() \{  
 19  int  i;  
 20  char  s\[\]  =  " Hello World " ;  
 21  fptr m;  
 22   
 23  printf( " 1:write to console, 2:write to text\\n " );  
 24  i  =  getchar();  
 25   
 26  if  (i  ==  49 )  //  ASCII : 1   
 27   m  =  write\_to\_console;  
 28  else   
 29  m  =  write\_to\_file;  
 30   
 31  display\_message(m, s);  //  use function pointer to pass a function    
 32  \}  
 33   
 34  void  write\_to\_console( char  \* s) \{  
 35  printf( " %s\\n " , s);  
 36 \}  
 37   
 38  void  write\_to\_file( char  \* s) \{  
 39  FILE  \* fp;  
 40  fp  =  fopen( " test.txt " ,  " w " );  
 41  fwrite(s, strlen(s),  1 , fp);  
 42  fclose(fp);  
 43 \}  
 44   
 45  void  display\_message(fptr m,  char  \* s) \{  
 46  ( \* m)(s);  //  use function pointer to call function   
 47  \}

13行

typedef  void  ( \* fptr)( char  \* s);  //  function pointer

定義一個function pointer型別fptr，該function為回傳void，傳入為char \*。

21行

fptr m;

使用剛定義的ftpr型別定義一個function pointer m。

27行

m  =  write\_to\_console;

將一個function指定給該function pointer。

31行

display\_message(m, s);  //  use function pointer to pass a function

將該function pointer傳進display\_message()這個function，在此我們首次將function變成參數，透過function pointer的方式傳進一個function，這也是function pointer的主要功能。

46行

( \* m)(s);  //  use function pointer to call function

m為一個function pointer，故需要使用(\*m)變成一個function使用，之後再傳入該function的參數。

**C\# 1.0的Delegate**

C\#是個OOP，所以將function pointer變成Delegate Object，以前在C是要傳遞pointer，現在在C\#是要傳遞object。

**use\_delegate.cs / C\#**

1 /\*   
  2 (C) OOMusou 2011  http://oomusou.cnblogs.com   
  3   
  4 Filename : use\_delegate.cs  
  5 Compiler : Visual Studio 2008  
  6 Description : delegate by C\# 1.0  
  7 Release : 02/12/2011 1.0  
  8  \*/   
  9   
 10  using  System;  
 11  using  System.IO;  
 12   
 13  delegate  void  display\_method( string  s);  //  declare delegate class type   
 14    
 15  class  use\_delegate \{  
 16  static  void  Main( string \[\] args) \{  
 17  Console.WriteLine( " 1:write to console, 2:write to text " );  
 18  int  i  =  Console.Read();  
 19  string  s  =  " Hello World " ;  
 20   
 21  display\_method m;  //  instantiate delegate object m   
 22   if  (i  ==  49 )  //  ACSII 1   
 23   m  =  write\_to\_console;  //  assign method to delegate object   
 24   else   
 25  m  =  write\_to\_file;  
 26   
 27  display\_message(m, s);  //  use delegate to pass a method   
 28   \}  
 29   
 30  static  void  write\_to\_console( string  s) \{  
 31  Console.WriteLine(s);  
 32  \}  
 33   
 34  static  void  write\_to\_file( string  s) \{  
 35  using  (StreamWriter sw  =  new  StreamWriter( " test.txt " ))  
 36  sw.WriteLine(s);  
 37  \}  
 38   
 39  static  void  display\_message(display\_method m,  string  s) \{  
 40  m(s);  //  use delegate to call method   
 41   \}  
 42 \}

13行

delegate  void  display\_method( string  s);  //  declare delegate class type

定義一個delegate型別display\_method，該delegate為回傳void，傳入char \*。

21行

display\_method m;  //  instantiate delegate object m

使用剛定義的display\_method delegate建立一個m delegate object。

23行

m  =  write\_to\_console;  //  assign method to delegate object

將1個method指定給該delegate object。

27行

display\_message(m, s);  //  use delegate to pass a method

將該delegate object傳進display\_message()這個method，在此我們首次看到C\# 1.0利用delegate將method變成參數，透過delegate object的方式傳進一個method。

40行

m(s);  //  use delegate to call method

m已經是一個object，故可以直接傳入參數。

在此我們可以看到C\# 1.0的delegate成功地隱藏了function pointer的那顆pointer，C最難學的就是pointer，後來的語言幾乎都使用compiler的力量，用各種syntax sugar去隱藏pointer，C\#也不例外，其實C這段程式碼幾乎與C\#完全相同，只是將function pointer改成delegate而已。

**C\# 2.0的Anomymous Method**

**anonymous\_method.cs / C\#**

1 /\*   
  2 (C) OOMusou 2011  http://oomusou.cnblogs.com   
  3   
  4 Filename : anonymous\_method.cs  
  5 Compiler : Visual Studio 2008  
  6 Description : anonymous method by C\# 2.0  
  7 Release : 02/12/2011 1.0  
  8  \*/   
  9   
 10  using  System;  
 11  using  System.IO;  
 12   
 13  delegate  void  display\_method( string  s);  //  declare delegate class type   
 14    
 15  class  anonymous\_method \{  
 16  static  void  Main( string \[\] args) \{  
 17  Console.WriteLine( " 1:write to console, 2:write to text " );  
 18  int  i  =  Console.Read();  
 19  string  s  =  " Hello World " ;  
 20   
 21  display\_method m;  //  instantiate delegate object m   
 22    
 23  if  (i  ==  49 )  
 24  m  =  delegate ( string  t) \{  //  anonymous method   
 25   Console.WriteLine(t);  
 26  \};  
 27  else   
 28  m  =  delegate ( string  t) \{  //  anomymous method   
 29   using  (StreamWriter sw  =  new  StreamWriter( " test.txt " ))  
 30  sw.WriteLine(t);  
 31  \};  
 32   
 33  display\_message(m, s);  
 34  \}  
 35   
 36  static  void  display\_message(display\_method m,  string  s) \{  
 37  m(s);  
 38  \}  
 39 \}

24行

m  =  delegate ( string  t) \{  //  anonymous method   
  Console.WriteLine(t);  
\};

使用了anonymous method定義要指定給delegate的method實質內容，其實anonymous method已經有lambda的味道，主要是在解決以往OOP中，總是要為一些只有一兩行code的東西另開一個method的困擾，這在C++使用STL時更可以明顯的發現這種困擾，C\# 2.0在此整個架構仍使用delegate，只是加上anonymous method讓整體更精簡。

**C\# 3.0的Action<T> Generic Delegate與Lambda**

**use\_lambda.cs / C\#**

1 /\*   
  2 (C) OOMusou 2011  http://oomusou.cnblogs.com   
  3   
  4 Filename : use\_lambda.cs  
  5 Compiler : Visual Studio 2008  
  6 Description : function pointer by C\# 3.0  
  7 Release : 02/12/2011 1.0  
  8  \*/   
  9   
 10 using  System;  
 11  using  System.IO;  
 12   
 13  class  use\_lambda \{  
 14  static  void  Main( string \[\] args) \{  
 15  Console.WriteLine( " 1:write to console, 2:write to text " );  
 16  int  i  =  Console.Read();  
 17  string  s  =  " Hello World " ;  
 18   
 19  Action < string >  m;  //  Action<T> generic delegate   
 20    
 21  if  (i  ==  49 )  
 22  m  =  t  =>  Console.WriteLine(t);  //  lambda   
 23   else   
 24  m  =  t  =>  \{  //  lambda   
 25   using  (StreamWriter sw  =  new  StreamWriter( " test.txt " ))  
 26  sw.WriteLine(t);  
 27  \};  
 28   
 29  display\_message(m, s);  
 30  \}  
 31   
 32  static  void  display\_message(Action < string >  m,  string  s) \{  
 33  m(s);  
 34  \}  
 35 \}

19行

Action < string >  m;  //  Action<T> generic delegate

C\# 3.0提出了Action<T>，簡單的說就是將delegate也泛型化，讓你不用在自己宣告delegate type，直接要用就可以用，另外還有Func<TResult>，有興趣請參考MSDN [Func<TResult> Delegate][Func_TResult_ Delegate]。

22行

m  =  t  =>  Console.WriteLine(t);  //  lambda

C\# 3.0終於提出了Lambda取代了Anonymous Method，我自己其實還蠻喜歡C\# 3.0的Lambda，綜觀各種語言的Lambda，就屬C\# 3.0的Lambda最帥，最乾淨俐落。

在C\# 3.0已經看不到delegate，而是用Action<T>與Func<TResult>這種泛型的delegate取代，另外加上Lambda之後，讓整個Delegate更為完整。

**完整程式碼下載**  
[function\_pointer.7z][function_pointer.7z] (使用C的function pointer)  
[use\_delegate.7z][use_delegate.7z] (使用C\# 1.0的delegate)  
[anonymous\_method.7z][anonymous_method.7z] (使用C\# 2.0的anonymous method)  
[use\_lambda.7z][use_lambda.7z] (使用C\# 3.0的Action<T>與Lambda)

**Conclusion**  
本文使用了MSDN [Action<T> Delegate][Action_T_ Delegate]所提出的範例加以修改，並加上C的function pointer版本做比對，作為學習Action<T> Generic Delegate的一個紀錄。

C++的function pointer解決方案為Function Object，請參考[(原創) Function Pointer、Delegate和Function Object (C/C++) (template) (.NET) (C\#)][Function Pointer_Delegate_Function Object _C_C_ _template_ _.NET_ _C] 。

目前看起來，C、C++、C\#的解決方案中，屬C\# 3.0的Action<T>與Lambda最好，最簡潔也最直觀。

使用過這麼多語言，只有兩個語言是真的讓我打從心裡喜歡，一個是C語言，一個是C\#。

喜歡C語言的原因是它是個小語言，也因為小，所以在各個平台都有完整實作，是一個真正的跨平台語言，而且它很少有Compiler動手腳，可以讓你完整掌握，雖然pointer讓我們又愛又恨，有很高的學習門檻，但只要搞清楚，C是一個很好掌握的語言。

喜歡C\#語言的原因是他語法實在乾淨漂亮，一整個看起來就是舒服，不像Java那樣囉唆，也不像C++那樣繁瑣，寫起程式的感覺如行雲流水，非常爽快。

**Reference**  
MSDN [Action<T> Delegate][Action_T_ Delegate]  
MSDN [Func<TResult> Delegate][Func_TResult_ Delegate]

**See Also**

[(原創) Function Pointer、Delegate和Function Object (C/C++) (template) (.NET) (C\#)][Function Pointer_Delegate_Function Object _C_C_ _template_ _.NET_ _C]

全文完。

[Func_TResult_ Delegate]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb534960.aspx
[function_pointer.7z]: http://files.cnblogs.com/oomusou3/function_pointer.7z
[use_delegate.7z]: http://files.cnblogs.com/oomusou3/use_delegate.7z
[anonymous_method.7z]: http://files.cnblogs.com/oomusou3/anonymous_method.7z
[use_lambda.7z]: http://files.cnblogs.com/oomusou3/use_lambda.7z
[Action_T_ Delegate]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/018hxwa8.aspx
[Function Pointer_Delegate_Function Object _C_C_ _template_ _.NET_ _C]: http://www.cnblogs.com/oomusou/archive/2007/05/02/734290.html