通过实际示例了解 C# 中的委托

郑子铭

发布于 2025-02-18 13:54:51

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C#中的委托是一项强大的功能，它能够将方法作为参数进行传递，并支持事件驱动编程。委托以一种类型安全的方式提供了对方法引用进行封装的途径。本篇博客将通过实际生活中的示例来讲解委托，以便让学生们轻松理解并应用这一概念。

什么是委托？

委托是一种代表对具有特定参数列表和返回类型的方法的引用的类型。当你实例化一个委托时，可以将其实例与任何符合该委托签名的方法相关联。你可以通过委托实例来调用相应的方法。

为什么要使用委托？

类型安全性：委托提供了一种类型安全的方式来处理方法引用，确保方法签名与委托签名相匹配。
灵活性：委托允许将方法作为参数进行传递，从而实现动态的方法调用以及回调机制。
事件处理：委托是C#中事件处理的基础。

使用委托：实际示例

让我们深入研究一些实际示例，以了解委托是如何工作以及如何有效地使用它们的。

1. 基本委托示例

我们先从一个简单示例入手，来展示委托的基础知识。

示例：打印消息

using System;

publicdelegatevoidPrintMessage(string message);

publicclassProgram
{
    publicstaticvoidPrintToConsole(string message)
    {
        Console.WriteLine(message);
    }

    staticvoidMain(string[] args)
    {
        PrintMessage printMessageDel =newPrintMessage(PrintToConsole);
        printMessageDel("Hello, World!");// 输出：Hello, World!
    }
}

在这个示例中：

我们定义了一个名为PrintMessage的委托，它接受一个字符串参数且返回类型为void。
我们创建了一个PrintToConsole方法，其签名与委托的签名相匹配。
我们实例化委托，并将其与PrintToConsole方法相关联。
我们通过委托实例来调用该方法。

2. 关联多个方法的委托

一个委托可以指向多个方法，这被称为多播委托。

示例：多播委托

using System;

publicdelegatevoidPrintMessage(string message);

publicclassProgram
{
    publicstaticvoidPrintToConsole(string message)
    {
        Console.WriteLine("Console: "+ message);
    }

    publicstaticvoidPrintToFile(string message)
    {
        // 模拟写入文件
        Console.WriteLine("File: "+ message);
    }

    staticvoidMain(string[] args)
    {
        PrintMessage printMessageDel = PrintToConsole;
        printMessageDel += PrintToFile;

        printMessageDel("Hello, Multicast!");
        // 输出：
        // Console: Hello, Multicast!
        // File: Hello, Multicast!
    }
}

在这个示例中：

委托printMessageDel与PrintToConsole和PrintToFile这两个方法都相关联。
当调用该委托时，它会按照添加方法的顺序依次调用这些方法。

3. 实际生活用例：控制台菜单系统

让我们创建一个基于控制台的菜单系统，用户可以在其中选择执行不同的操作。这将展示如何使用委托来管理动态方法调用。

示例：控制台菜单系统

using System;
usingSystem.Collections.Generic;

publicdelegatevoidMenuAction();

publicclassProgram
{
    publicstaticvoidShowDate()
    {
        Console.WriteLine("Current Date: "+ DateTime.Now.ToShortDateString());
    }

    publicstaticvoidShowTime()
    {
        Console.WriteLine("Current Time: "+ DateTime.Now.ToLongTimeString());
    }

    publicstaticvoidExit()
    {
        Console.WriteLine("Exiting the application...");
    }

    staticvoidMain(string[] args)
    {
        Dictionary<string, MenuAction> menu =newDictionary<string, MenuAction>
        {
            {"1", ShowDate },
            {"2", ShowTime },
            {"3", Exit }
        };

        while(true)
        {
            Console.WriteLine("\nMenu:");
            Console.WriteLine("1. Show Date");
            Console.WriteLine("2. Show Time");
            Console.WriteLine("3. Exit");
            Console.Write("Enter your choice: ");
            string choice = Console.ReadLine();

            if(menu.ContainsKey(choice))
            {
                menu[choice]();
                if(choice =="3")break;
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("Invalid choice. Please try again.");
            }
        }
    }
}

在这个示例中：

MenuAction委托代表了任何不接受参数且返回类型为void的方法。
我们定义了三个方法：ShowDate、ShowTime和Exit。
我们使用一个字典将菜单选项（字符串）与其对应的操作（方法）进行映射。
菜单循环读取用户的选择，并通过委托来调用相应的方法。

4. 带有参数和返回值的委托

委托也可以与带有参数和返回值的方法一起使用。

示例：计算器

using System;

publicdelegateintCalculate(int x,int y);

publicclassProgram
{
    publicstaticintAdd(int x,int y)
    {
        return x + y;
    }

    publicstaticintSubtract(int x,int y)
    {
        return x - y;
    }

    staticvoidMain(string[] args)
    {
        Calculate calc = Add;
        Console.WriteLine("Addition: "+calc(,));// 输出：Addition: 8

        calc = Subtract;
        Console.WriteLine("Subtraction: "+calc(,));// 输出：Subtraction: 2
    }
}

在这个示例中：