7.3 匿名方法
到目前为止，要想使委托工作，方法必须已经存在(即委托是用方法的签名定义的)。但使用委托还有另外一种方式：即通过匿名方法。匿名方法是用作委托参数的一个代码块。
用匿名方法定义委托的语法与前面的定义并没有区别。但在实例化委托时，就有区别了。下面是一个非常简单的控制台应用程序，说明了如何使用匿名方法：
using System;
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
class Program
{
delegate string DelegateTest(string val);
static void Main()
{
string mid = ", middle part,";
delegateTest anonDel = delegate(string param)
{
param += mid;
param += " and this was added to the string.";
return param;
};
Console.WriteLine(anonDel("Start of string"));
}
}
}
委托DelegateTest在类Program中定义，它带一个字符串参数。有区别的是Main方法。在定义anonDel时，不是传送已知的方法名，而是使用一个简单的代码块：它前面是关键字delegate，后面是一个参数：
delegate(string param)
{
param += mid;
param += " and this was added to the string.";
return param;
};
可以看出，该代码块使用方法级的字符串变量mid，该变量是在匿名方法的外部定义的，并添加到要传送的参数中。接着代码返回该字符串值。在调用委托时，把一个字符串传送为参数，将返回的字符串输出到控制台上。
匿名方法的优点是减少了要编写的代码。方法仅在由委托使用时才定义。在为事件定义委托时，这是非常显然的。(本章后面探讨事件。)这有助于降低代码的复杂性，尤其是定义了好几个事件时，代码会显得比较简单。使用匿名方法时，代码执行得不太快。编译器仍定义了一个方法，该方法只有一个自动指定的名称，我们不需要知道这个名称。
在使用匿名方法时，必须遵循两个规则。在匿名方法中不能使用跳转语句跳到该匿名方法的外部，反之亦然：匿名方法外部的跳转语句不能跳到该匿名方法的内部。
在匿名方法内部不能访问不安全的代码。另外，也不能访问在匿名方法外部使用的ref和out参数。但可以使用在匿名方法外部定义的其他变量。
如果需要用匿名方法多次编写同一个功能，就不要使用匿名方法。而编写一个指定的方法比较好，因为该方法只需编写一次，以后可通过名称引用它。
7.3.1 简单的委托示例
在这个示例中，定义一个类MathsOperations，它有两个静态方法，对double类型的值执行两个操作，然后使用该委托调用这些方法。这个数学类如下所示：
class MathsOperations
{
public static double MultiplyByTwo(double value)
{
return value*2;
}
public static double Square(double value)
{
return value*value;
}
}
下面调用这些方法：
using System;
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
delegate double DoubleOp(double x);
class MainEntryPoint
{
static void Main()
{
DoubleOp [] operations =
{
new DoubleOp(MathsOperations.MultiplyByTwo),
new DoubleOp(MathsOperations.Square)
};
for (int i=0 ; i<operations.Length ; i++)
{
Console.WriteLine("Using operations[{0}]:", i);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 2.0);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 7.94);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 1.414);
Console.WriteLine();
}
}
static void ProcessAndDisplayNumber(DoubleOp action, double value)
{
double result = action(value);
Console.WriteLine(
"Value is {0}, result of operation is {1}", value, result);
}
}
}
在这段代码中，实例化了一个委托数组DoubleOp (记住，一旦定义了委托类，就可以实例化它的实例，就像处理一般的类那样—— 所以把一些委托的实例放在数组中是可以的)。该数组的每个元素都初始化为由MathsOperations类执行的不同操作。然后循环这个数组，把每个操作应用到3个不同的值上。这说明了使用委托的一种方式—— 把方法组合到一个数组中，这样就可以在循环中调用不同的方法了。
这段代码的关键一行是把委托传递给ProcessAndDisplayNumber()方法，例如：
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 2.0);
其中传递了委托名，但不带任何参数，假定operations[i]是一个委托，其语法是：
● operations[i]表示“这个委托”。换言之，就是委托代表的方法。
● operations[i](2.0)表示“调用这个方法，参数放在括号中”。
ProcessAndDisplayNumber()方法定义为把一个委托作为其第一个参数：
static void ProcessAndDisplayNumber(DoubleOp action, double value)
在这个方法中，调用：
double result = action(value);
这实际上是调用action委托实例封装的方法，其返回结果存储在result中。
运行这个示例，得到如下所示的结果：
SimpleDelegate
Using operations[0]:
Value is 2, result of operation is 4
Value is 7.94, result of operation is 15.88
Value is 1.414, result of operation is 2.828
Using operations[1]:
Value is 2, result of operation is 4
Value is 7.94, result of operation is 63.0436
Value is 1.414, result of operation is 1.999396
如果在这个例子中使用匿名方法，就可以删除第一个类MathOperations。Main方法应如下所示：
static void Main()
{
DoubleOp multByTwo = delegate(double val) {return val * 2;}
DoubleOp square = delegate(double val) {return val * val;}
DoubleOp [] operations = {multByTwo, square};
for (int i=0 ; i<operations.Length ; i++)
{
Console.WriteLine("Using operations[{0}]:", i);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 2.0);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 7.94);
ProcessAndDisplayNumber(operations[i], 1.414);
Console.WriteLine();
}
}
运行这个版本，结果与前面的例子相同。其优点是删除了一个类。
7.3.2 BubbleSorter示例
下面的示例将说明委托的用途。我们要编写一个类BubbleSorter，它执行一个静态方法Sort()，这个方法的第一个参数是一个对象数组，把该数组按照升序重新排列。换言之，假定传递的是int数组：{0, 5, 6, 2, 1}，则返回的结果应是{0, 1, 2, 5, 6}。
冒泡排序算法非常著名，是一种排序的简单方法。它适合于一小组数字，因为对于大量的数字(超过10个)，还有更高效的算法。冒泡排序算法重复遍历数组，比较每一对数字，按照需要交换它们的位置，把最大的数字逐步移动到数组的最后。对于给int排序，进行冒泡排序的方法如下所示：
for (int i = 0; i < sortArray.Length; i++)
{
for (int j = i + 1; j < sortArray.Length; j++)
{
if (sortArray[j] < sortArray[i]) // problem with this test
{
int temp = sortArray[i]; // swap ith and jth entries
sortArray[i] = sortArray[j];
sortArray[j] = temp;
}
}
}
它非常适合于int，但我们希望Sort()方法能给任何对象排序。换言之，如果某段客户机代码包含Currency结构数组或其他类和结构，就需要对该数组排序。这样，上面代码中的if(sortArray[j] < sortArray[i])就有问题了，因为它需要比较数组中的两个对象，看看哪一个更大。可以对int进行这样的比较，但如何对直到运行期间才知道或确定的新类进行比较？答案是客户机代码知道类在委托中传递的是什么方法，封装这个方法就可以进行比较。
定义如下的委托：
delegate bool CompareOp(object lhs, object rhs);
给Sort方法指定下述签名：
static public void Sort(object [] sortArray, CompareOp gtMethod)
这个方法的文档说明强调，gtMethod必须表示一个静态方法，该方法带有两个参数，如果第二个参数的值“大于”第一个参数(换言之，它应放在数组中靠后的位置)，就返回true。
注意：
这里使用的是委托，但也可以使用接口来解决这个问题。.NET提供的IComparer接口就用于此目的。但是这里使用委托是因为这种问题本身要求使用委托。
设置完毕后，下面定义类BubbleSorter：
class BubbleSorter
{
static public void Sort(object [] sortArray, CompareOp gtMethod)
{
for (int i=0 ; i<sortArray.Length ; i++)
{
for (int j=i+1 ; j<sortArray.Length ; j++)
{
if (gtMethod(sortArray[j], sortArray[i]))
{
object temp = sortArray[i];
sortArray[i] = sortArray[j];
sortArray[j] = temp;
}
}
}
}
}
为了使用这个类，需要定义另一个类，建立要排序的数组。在本例中，假定Mortimer Phones移动电话公司有一个员工列表，要对照他们的薪水进行排序。每个员工分别由类Employee的一个实例表示，如下所示：
class Employee
{
private string name;
private decimal salary;
public Employee(string name, decimal salary)
{
this.name = name;
this.salary = salary;
}
public override string ToString()
{
return string.Format(name + ", {0:C}", salary);
}
public static bool RhsIsGreater(object lhs, object rhs)
{
Employee empLhs = (Employee) lhs;
Employee empRhs = (Employee) rhs;
return (empRhs.salary > empLhs.salary);
}
}
注意，为了匹配CompareOp委托的签名，在这个类中必须定义RhsIsGreater，它的参数是两个对象引用，而不是Employee引用。必须把这些参数的数据类型转换为Employee引用，才能进行比较。
下面编写一些客户机代码，完成排序：
using System;
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
delegate bool CompareOp(object lhs, object rhs);
class MainEntryPoint
{
static void Main()
{
Employee [] employees =
{
new Employee("Bugs Bunny", 20000),
new Employee("Elmer Fudd ", 10000),
new Employee("Daffy Duck", 25000),
new Employee("Wiley Coyote", (decimal)1000000.38),
new Employee("Foghorn Leghorn", 23000),
new Employee("RoadRunner'", 50000)};
CompareOp employeeCompareOp = new CompareOp(Employee.RhsIsGreater);
BubbleSorter.Sort(employees, employeeCompareOp);
for (int i=0 ; i<employees.Length ; i++)
{
Console.WriteLine(employees[i].ToString());
}
}
}
}
运行这段代码，正确显示按照薪水排列的Employee，如下所示：
BubbleSorter
Elmer Fudd, $10,000.00
Bugs Bunny, $20,000.00
Foghorn Leghorn, $23,000.00
Daffy Duck, $25,000.00
RoadRunner, $50,000.00
Wiley Coyote, $1,000,000.38
7.3.3 多播委托
前面使用的每个委托都只包含一个方法调用。调用委托的次数与调用方法的次数相同。如果要调用多个方法，就需要多次显式调用这个委托。委托也可以包含多个方法。这种委托称为多播委托。如果调用多播委托，就可以按顺序连续调用多个方法。为此，委托的签名就必须返回void；否则，就只能得到委托调用的最后一个方法的结果。
下面的代码取自于SimpleDelegate示例。尽管其语法与以前相同，但实际上它实例化了一个多播委托Operations：
delegate void DoubleOp(double value);
// delegate double DoubleOp(double value); // can't do this now
class MainEntryPoint
{
static void Main()
{
DoubleOp operations = new DoubleOp(MathOperations.MultiplyByTwo);
operations += new DoubleOp(MathOperations.Square);
使用委托推断可以编写上面的代码。另外，这种方式也更容易理解：
DoubleOp operations = MathOperations.MultiplyByTwo;
operations += MathOperations.Square;
在前面的示例中，要存储对两个方法的引用，所以实例化了一个委托数组。而这里只是在一个多播委托中添加两个操作。多播委托可以识别运算符+和+=。还可以扩展上述代码中的最后两行，它们具有相同的效果：
DoubleOp operation1 = MathOperations.MultiplyByTwo;
DoubleOp operation2 = MathOperations.Square;
DoubleOp operations = operation1 + operation2;
多播委托还识别运算符–和–=，以从委托中删除方法调用。
注意：
根据后面的内容，多播委托是一个派生于System.MulticastDelegate的类，System.MulticastDelegate又派生于基类System.Delegate。System.MulticastDelegate的其他成员允许把多个方法调用链接在一起，成为一个列表。
为了说明多播委托的用法，下面把SimpleDelegate示例改写为一个新示例MulticastDelegate。现在需要把委托表示为返回void的方法，就应重写MathOperations类中的方法，让它们显示其结果，而不是返回它们：
class MathOperations
{
public static void MultiplyByTwo(double value)
{
double result = value*2;
Console.WriteLine(
"Multiplying by 2: {0} gives {1}", value, result);
}
public static void Square(double value)
{
double result = value*value;
Console.WriteLine("Squaring: {0} gives {1}", value, result);
}
}
为了适应这个改变，也必须重写ProcessAndDisplayNumber：
static void ProcessAndDisplayNumber(DoubleOp action, double valueToProcess)
{
Console.WriteLine("\nProcessAndDisplayNumber called with value = " +
valueToProcess);
action(valueToProcess);
}
下面测试多播委托，其代码如下：
static void Main()
{
DoubleOp operations = MathOperations.MultiplyByTwo;
operations += MathOperations.Square;
ProcessAndDisplayNumber(operations, 2.0);
ProcessAndDisplayNumber(operations, 7.94);
ProcessAndDisplayNumber(operations, 1.414);
Console.WriteLine();
}
现在，每次调用ProcessAndDisplayNumber时，都会显示一个信息，说明它已经被调用。然后，下面的语句会按顺序调用action委托实例中的每个方法：
action(value);
运行这段代码，得到如下所示的结果：
MulticastDelegate
ProcessAndDisplayNumber called with value = 2
Multiplying by 2: 2 gives 4
Squaring: 2 gives 4
ProcessAndDisplayNumber called with value = 7.94
Multiplying by 2: 7.94 gives 15.88
Squaring: 7.94 gives 63.0436
ProcessAndDisplayNumber called with value = 1.414
Multiplying by 2: 1.414 gives 2.828
Squaring: 1.414 gives 1.999396
如果使用多播委托，就应注意对同一个委托调用方法链的顺序并未正式定义，因此应避免编写依赖于以特定顺序调用方法的代码。
通过一个委托调用多个方法还有一个大问题。多播委托包含一个逐个调用的委托集合。如果通过委托调用的一个方法抛出了异常，整个迭代就会停止。下面是MulticastIteration示例。其中定义了一个简单的委托DemoDelegate，它没有参数，返回void。这个委托调用方法One()和Two()，这两个方法满足委托的参数和返回类型要求。注意方法One()抛出了一个异常：
using System;
namespace Wrox.ProCSharp.Delegates
{
public delegate void DemoDelegate();
class Program
{
static void One()
{
Console.WriteLine("One");
throw new Exception("Error in one");
}
static void Two()
{
Console.WriteLine("Two");
}
在Main()方法中，创建了委托d1，它引用方法One()，接着把Two()方法的地址添加到同一个委托中。调用d1委托，就可以调用这两个方法。异常在try/catch块中捕获：
static void Main()
{
DemoDelegate d1 = One;
d1 += Two;
try
{
d1();
}
catch (Exception)
{
Console.WriteLine("Exception caught");
}
}
}
}
委托只调用了第一个方法。第一个方法抛出了异常，所以委托的迭代会停止，不再调用Two()方法。当调用方法的顺序没有指定时，结果会有所不同。
One
Exception Caught
注意：
错误和异常详见第13章。
在这种情况下，为了避免这个问题，应手动迭代方法列表。Delegate类定义了方法GetInvocationList()，它返回一个Delegate对象数组。现在可以使用这个委托调用与委托直接相关的方法，捕获异常，并继续下一次迭代。
static void Main()
{
DemoDelegate d1 = One;
d1 += Two;
Delegate[] delegates = d1.GetInvocationList();
foreach (DemoDelegate d in delegates)
{
try
{
d();
}
catch (Exception)
{
Console.WriteLine("Exception caught");
}
}
}
修改了代码后运行应用程序，会看到在捕获了异常后，将继续迭代下一个方法。
One
Exception caught
Two