C#委托与事件初探

最近刚刚接触C#，学到事件与委托部分无法理解，于是上网查阅了各种资料，终于明白了一些，在此进行总结。

一.C语言中的函数指针

　　想要理解什么是委托，就要先理解函数指针的概念。所谓函数指针，就是指向函数的指针（等于没说-.-）。比如我定义了两个函数square和cube分别用于计算一个数的平方和立方，我再定义函数指针calcu，然后我让calcu指向square，那么调用calcu时就相当于调用了square函数（注意，此处函数指针接受的参数类型及个数要与函数一致）。很好理解吧？不多说，上代码。

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 void square(int x) { printf("square of %d is %d\n",x,x*x); }
 4 void cube(int x) { printf("cube of %d is %d\n",x,x*x*x); }
 5 
 6 int main()
 7 {
 8     void (*calcu)(int x);
 9     calcu=square;
10     calcu(2);
11 
12     return 0;
13 }

二.C#中委托的实质

　　委托又名委托类型，为什么C#弄出这个东西？因为C#是一门比较安全的语言，不允许操作指针，于是我们不能定义函数指针。但想要达到相同的效果，于是定义了委托类型。所谓委托类型，其本质就是C中的指针类型。于是代码变成了这样：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace Delegate
 8 {
 9     class Program
10     {
11         static void square(int x) { Console.WriteLine("square of {0} is {1}", x, x * x); }
12         static void cube(int x) { Console.WriteLine("cube of {0} is {1}", x, x * x * x); }
13 
14         delegate void math(int x); //定义委托类型
15 
16         static void Main(string[] args)
17         {
18             math calcu;
19             calcu += square;
20             calcu(2);
21             Console.ReadKey();
22         }
23     }
24 }

　　可以看出，定义委托类型math实际上就相当于定义了void*类型。而委托类型实例化得到的calcu实际上就是函数指针。（说句题外话：定义函数（方法）时要加上static是因为调用函数时并未实例化，只有静态方法能够直接通过类调用）。

三.委托的使用方法

　　我们在上述代码19行后面加上一行代码 calcu+=cube; 运行会发现，square和cube均被调用。可以看出，符号 += 表示绑定方法到委托变量，同理符号 -= 表示取消绑定。可以理解为calcu是void **类型，即它指向了一个数组，数组中的每一项都是函数指针类型，每次调用calcu时，遍历此数组，即依次调用每个绑定的方法。

四.封装与事件的引入

　　下面我们要用面向对象的思想将上述代码进行封装，使其变清晰。

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace Delegate
 8 {
 9     public delegate void math(int x);
10     public class Calcu
11     {
12         public math calcu;
13     }
14 
15     class Program
16     {
17         static void square(int x) { Console.WriteLine("square of {0} is {1}", x, x * x); }
18         static void cube(int x) { Console.WriteLine("cube of {0} is {1}", x, x * x * x); }
19         
20         static void Main(string[] args)
21         {
22             Calcu c = new Calcu();
23             c.calcu += square;
24             c.calcu += cube;
25             c.calcu(2);
26             Console.ReadKey();
27         }
28     }
29 }

由于委托变量是public的，封装的程度很低，在外部可以任意修改。为了改进这个问题，C#引入了事件。

　　所谓事件，实际上还是委托的实例化，只是其内部多了一些定义，多了一些限制。其一，事件实际上声明了一个private类型的委托变量，因此在类外无法直接调用。

　　于是我们将上述代码的第12行改成这样：

public event math calcu;

　　这句代码会被编译器解释成private math calcu和一些方法。

　　运行之后25行报错了，因为calcu是private的，不能直接调用。但23,24行并没有报错。那么问题来了，为什么我们可以用+=来给calcu绑定方法呢？

　　因为其二，事件还帮我们干了一件事情，就是定义了绑定方法和取消绑定方法的函数，它们是public的，并且将运算符+=，-=重载，和这两个函数对应。

　　好了，现在我们要写一个接口函数来完成计算：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace Delegate
 8 {
 9     public delegate void math(int x);
10     public class Calcu
11     {
12         public event math calcu;
13         public void calculate(int x)
14         {
15             calcu(x);
16         }
17     }
18 
19     class Program
20     {
21         static void square(int x) { Console.WriteLine("square of {0} is {1}", x, x * x); }
22         static void cube(int x) { Console.WriteLine("cube of {0} is {1}", x, x * x * x); }
23         
24         static void Main(string[] args)
25         {
26             Calcu c = new Calcu();
27             c.calcu += square;
28             c.calcu += cube;
29             c.calculate(2);
30             Console.ReadKey();
31         }
32     }
33 }

　　至此，基本概念已经清晰。

　　想来，使用事件会让人不得不将对象封装起来，这应该就是面向对象思想的体现吧。

参考资料：http://www.tracefact.net/CSharp-Programming/Delegates-and-Events-in-CSharp.aspx