通過IL分析C#中的委託、事件、Func、Action、Predicate之間的區別與聯絡

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先說一下個人理解的結論吧：

• delegate是C#中的一種類型，它實際上是一個能夠持有對某個方法的引用的類。
• delegate聲明的變數與delegate聲明的事件，並沒有本質的區別，事件是在delegate聲明變數的基礎上封裝而成的，類似於變數與屬性的關係（在IL代碼中可以看到每一個delegate聲明的事件都對應是私人的delegate聲明的變數），提升了安全性。
• Action 與Func：這兩個其實說白了就是系統定義好的Delegate，他有很多重載的方法，便於各種應用情況下的調用。他在系統的System命名空間下，因此全域可見。

首先瞭解一下， ILDasm中表徵圖含義：

該圖來自：http://www.cnblogs.com/zery/p/3366175.html

委託建立步驟：

1、用delegate關鍵字建立一個委託，包括聲明傳回值和參數類型
2、使用的地方接收這個委託
3、建立這個委託的執行個體並指定一個傳回值和參數類型匹配的方法傳遞過去

一、事件與委託

建立一個事件委託測試專案：EventDelegateTest

具體代碼如下：

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namespace EventDelegateTest  {      public class TestClass      {          public delegate int delegateAction();          public event delegateAction OnActionEvent;          public delegateAction daNew;      }  }

編譯代碼後，使用 Visual Studio 2010內建的ILDASM.EXE：

開啟該dll，可以看到如下資訊：

從可以看出如下幾點資訊：
1、委託 public delegate int delegateAction();

在IL中是以類（delegateAction）的形式存在的

.NET將委託定義為一個密封類，派生自基類System.MulticastDelegate，並繼承了基類的三個方法

2、public event delegateAction OnActionEvent;
在IL中不僅僅對應event OnActionEvent而且還對應一個field OnActionEvent;
而field OnActionEvent與 public delegateAction daNew產生的field daNew是一樣的

 

都是以欄位（field ）的形式存在的。
雙擊event OnActionEvent可以看到如下資訊：

在IL中事件被封裝成了包含一個add_首碼和一個remove_首碼的的程式碼片段。

其中，add_首碼的方法其實是通過調用Delegate.Combine()方法來實現的，組成了一個多播委託；remove_就是調用Delegate.Remove()方法，用於移除多播委託中的某個委託。

也就是說：事件其實就是一個特殊的多播委託。

那麼對於事件進行這一次封裝有什麼好處呢？

1、因為delegate可以支援的操作非常多，比如我們可以寫onXXXChanged += aaaFunc，把某個函數指標掛載到這個委託上面，但是我們也可以簡單粗暴地直接寫onXXXChanged = aaaFunc，讓這個委託只包含這一個函數指標。不過這樣一來會產生一個安全問題：如果我們用onXXXChanged = aaaFunc這樣的寫法，那麼會把這個委託已擁有的其他函數指標給覆蓋掉，這大概不是定義onXXXChanged的程式員想要看到的結果。

小註：
雖然事件不能直接=某個函數，也不可以直接=null

2、還有一個問題就是onXXXChanged這個委託應該什麼時候觸發（即調用它所包含的函數指標）。從物件導向的角度來說，XXX改變了這個事實（即onXXXChaned的字面含義）應該由包含它的那個對象來決定。但實際上我們可以從這個對象的外部環境調用onXXXChanged，這既產生了安全問題也不符合物件導向的初衷。

說到這裡對於事件與委託的管理算是說明白了，那麼平時常用的Action與Func，與委託又有什麼關係呢？

二、Action 與Func

Action 委託：封裝一個方法，該方法具有參數（0到16個參數）並且不傳回值。
具體形式如下：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.action(v=vs.110).aspx

Func<T, TResult> 委託：封裝一個具有參數（0到16個參數）並返回 TResult 參數指定的類型值的方法。
具體形式如下：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb534960(v=vs.110).aspx

那麼這Action與Func是怎麼實現的呢？
1、Action（以Action<T1, T2> 委託：封裝一個方法，該方法具有兩個參數並且不傳回值為例）

從微軟公布的源碼中，可以看到，如下實現：

1	public Action<bool,bool>  ac;

上面這個聲明就是：該方法具有兩個參數並且不傳回值的委託。

其餘使用方式與委託變數一樣。
2、Func（以Func<T1, T2, TResult> 委託：封裝一個具有兩個參數並返回 TResult 參數指定的類型值的方法為例）
從微軟公布的源碼中，可以看到，如下實現：

此處，可以看出Func與Action是類似的，唯一的區別就是，Func必須指定傳回值的類型，使用方式與委託咱們自己使用委託變數是一樣的，直接使用相應參數的Func或者Action聲明變數，=或者+=掛載函數（方法即可）
這兩個其實說白了就是系統定義好的Delegate，他有很多重載的方法，便於各種應用情況下的調用。他在系統的System命名空間下，因此全域可見。

三、Predicate
 
是返回bool型的泛型委派，Predicate有且只有一個參數，傳回值固定為bool。表示定義一組條件並確定指定對象是否符合這些條件的方法。此方法常在集合（Array 和 List<T>）的尋找中被用到，如：數組，正則拼配的結果集中被用到。
官方文檔：點擊開啟連結

具體用法demo如下：

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using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms; namespace IconTest{    public partial class Form2 : Form    {        Predicate<int> myPredicate;        int[] myNum = new int[8] { 12, 33, 89, 21, 15, 29, 40, 52 };        public int[] myResult;        public Form2()        {            InitializeComponent();            myPredicate = delegate(int curNum) 　　　　　　　　　　　　            {                if (curNum % 2 == 0)                {                    return true;                }                else                {                    return false;                }            };        }        private void Form2_Load(object sender, EventArgs e)        {            myResult = Array.FindAll(myNum, myPredicate);        }              }}

上例中說明了Predicate的使用，FindAll方法中，參數2即是一個Predicate，在具體的執行中，每一個數組的元素都會執行指定的方法，如果滿足要求返回true，並會被存放在結果集中，不符合的則被剔除，最終返回的集合，即是結果判斷後想要的集合。

Array.FindAll 泛型方法：點擊開啟連結

以上代碼執行結果為：

那麼Predicate<T>與委託又有什麼關係呢？

從微軟源碼中可以看出Predicate<T>是返回bool型的泛型委派，從本質上來說與Func、Action、事件、委託變數並無本質區別。

參考文章：

• http://www.zhihu.com/question/28932542
• 關於事件部分應用注意可以參考：http://www.cnblogs.com/buptzym/archive/2013/03/15/2962300.html
• .NET Framework 源碼：http://blog.csdn.net/jiankunking/article/details/44239613
•   Delegate 類：點擊開啟連結

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