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【从零开始入门unity游戏开发之——C#篇33】C#委托（`Delegate`）和事件（`event` ）、事件与委托的区别、Invoke()的解释

article 2024/12/28 5:29:32

文章目录

  • 一、委托（`Delegate`）
    • 1、什么是委托？
    • 2、委托的基本语法
    • 3、定义自定义委托
    • 4、如何使用自定义委托
    • 5、多播委托
    • 6、C# 中的系统委托
    • 7、`GetInvocationList` 获取多个函数返回值
    • 8、总结
  • 二、事件（`event` ）
    • 1、事件是什么？
      • 1.1. **事件是基于委托的存在**：
      • 1.2. **事件是委托的安全包裹**：
      • 1.3. **事件是一种特殊的变量类型**：
    • 2、事件的使用
      • 2.1 **声明事件语法**：
      • 2.2 **事件的使用**：
      • 2.3 **事件的触发**：
    • 3、**委托与事件的区别**：
    • 4、为什么要使用事件？
      • 4.1. **防止外部随意置空委托**：
      • 4.2. **防止外部随意调用委托**：
      • 4.3. **事件封装了委托，增强了安全性**：
    • 5、事件与委托的区别总结
      • 5.1. **赋值操作**：
      • 5.2. **调用方式**：
      • 5.3. **临时变量**：
      • 5.4. **可见性和封装**：
    • 6、总结
  • 三、补充`Invoke()`的解释说明
  • 专栏推荐
  • 完结

一、委托（Delegate）

1、什么是委托？

委托（Delegate）是 C# 中的一个重要概念，它可以被理解为“函数（方法）的容器”。更具体地说，委托是用来存储、传递函数（方法）的类型，允许我们将方法作为参数传递给其他方法或存储在变量中。委托的本质是一个类，用来定义方法的类型（即方法的返回值和参数类型）。

  • 委托本质上是一个类型，它定义了方法的类型：返回值类型和参数类型。
  • 委托用于存储方法，它帮助你把方法传递给其他方法，或者在程序中动态调用。
  • 委托是一个引用类型

2、委托的基本语法

  1. 关键字： delegate

  2. 语法：

     [访问修饰符] delegate 返回值类型 委托名(参数列表);

    示例：

    delegate void MyDelegate(); // 无返回值，无参数的委托
delegate int MyDelegateWithParam(int x); // 返回 int，带一个参数的委托
  • 委托可以声明在类（class）或命名空间（namespace）中，一般情况下会声明在命名空间中。
  • 委托声明的访问修饰符可以是 public（默认是 public），也可以是 private，protected，internal 等。

3、定义自定义委托

  1. 无参无返回值的委托

    public delegate void MyFun();

  2. 带参数和返回值的委托

    public delegate int MyFun2(int a);

  3. 泛型委托：
    委托是支持泛型的，可以让返回值和参数的类型灵活变更。

    delegate T MyFun3<T, K>(T v, K k);

4、如何使用自定义委托

委托变量相当于一个函数的容器，可以存储函数，并通过委托来调用它。

  1. 基本用法

    • 通过 new 关键字创建委托实例，并调用它。
    public delegate void MyFun();

static void Fun()
{
    Console.WriteLine("Hello from Fun!");
}

static void Main(string[] args)
{
    MyFun f = new MyFun(Fun); // 创建委托实例
    f.Invoke();  // 调用委托，输出: Hello from Fun!
}

  2. 简化方式（委托隐式转换）
    委托可以直接引用方法，而不需要 new 操作符。

    MyFun f2 = Fun;
f2(); // 调用 Fun() 方法

  3. 带参数的委托
    如果委托方法需要参数，可以在调用时传递参数。

    public delegate int MyFun2(int a);

static int Fun2(int x)
{
    return x * 2;
}

static void Main(string[] args)
{
    MyFun2 f3 = Fun2;
    Console.WriteLine(f3(3)); // 输出: 6
}

  4. 委托作为参数
    委托经常作为方法的参数，用于传递行为。

     public delegate void MyFun(); // 定义委托类型
 
 class Test()
 {
     public void TestFun(MyFun fun)
     {
         // 执行其他逻辑
         fun();  // 调用传入的委托方法
     }
 }
 
 class Program
 {
     static void FunLog()
     {
         Console.WriteLine("Hello from Fun!");
     }
 
     public static void Main()
     {
         MyFun Fun = FunLog; // 创建委托实例
 
         Test t = new Test();
         t.TestFun(Fun); // 传递委托
     }
 }

    结果打印
    在这里插入图片描述

5、多播委托

委托可以存储多个方法（多播委托）。通过多播委托，可以在一个委托实例中注册多个方法，调用时按顺序执行这些方法。

  1. 添加多个方法到委托

    MyFun f = Fun;
f += Fun2;
f();  // 调用 Fun 和 Fun2 方法

  2. 移除方法

    f -= Fun;
f();  // 只调用 Fun2 方法

  3. 清空所有注册的方法

    f = null;

6、C# 中的系统委托

C# 提供了多个预定义的委托类型，主要有 Action 和 Func。这些委托可以大大简化我们的编程工作。

  1. Action 委托
    Action 委托用于没有返回值的情况。它可以有0到16个参数。

    Action委托的语法结构

    Action<参数类型1, 参数类型2, ..., 参数类型N>

    • 无参数：

      Action action = Fun;
action += Fun2;
action();// 调用 Fun 和 Fun2 方法

    • 带参数：

      Action<int, string> action2 = Fun2;
action2(1, "Hello");

  2. Func 委托
    Func 委托用于有返回值的情况。它也支持0到16个参数。
    Func 委托的最后一个类型参数总是方法的返回值类型，而其他的参数类型则是方法的输入参数类型。

    Func 委托的语法结构

    Func<参数类型1, 参数类型2, ..., 参数类型N, 返回值类型>

    • 无参数，有返回值：

      static int FunLog()
{
   return 1;
}

public static void Main()
{
   Func<int> func = FunLog;
   int result = func();
   Console.WriteLine(result);// 打印1
}

    • 带参数，有返回值：

         static int FunLog(string str)
   {
       return int.Parse(str);
   }

   public static void Main()
   {
       Func<string, int> func = FunLog;
       int result = func("111");
       Console.WriteLine(result);// 打印111
   }

7、GetInvocationList 获取多个函数返回值

当用有返回值的委托容器存储多个函数时

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建一个 Func 委托，返回 string 类型
        Func<string> funTest = () =>
        {
            Console.WriteLine("第一个函数");
            return "1";
        };

        // 将更多函数添加到委托链
        funTest += () =>
        {
            Console.WriteLine("第二个函数");
            return "2";
        };

        funTest += () =>
        {
            Console.WriteLine("第三个函数");
            return "3";
        };

        // 如果直接调用委托，会执行所有函数逻辑，但是只能获取到最后一个返回值
        Console.WriteLine("直接调用返回值:");
        Console.WriteLine(funTest());  // 只会输出 "3"
    }
}

输出结果：

直接调用返回值:
第一个函数
第二个函数
第三个函数
3

如果想要获取每个函数的返回值，可以通过 GetInvocationList 方法

foreach (Func<string> del in funTest.GetInvocationList())
{
    Console.WriteLine(del());  // 输出每个函数的返回值
}

输出结果：

第一个函数
1
第二个函数
2
第三个函数
3
  • funTest.GetInvocationList() 返回一个委托数组，数组中的每个元素都是一个 Func 委托实例，表示容器中每个方法。
  • 我们通过 foreach 遍历这些委托实例，并单独执行每个方法，获取它们的返回值。

8、总结

  • 委托 是 C# 中用来装载方法的类型，允许将方法作为参数传递或者存储。
  • 委托的定义语法包括 delegate 关键字，后接返回类型、委托名称以及参数列表。
  • 委托支持泛型，可以创建灵活的、可重用的函数容器。
  • 委托可以作为方法的参数，或作为类的成员变量，用于实现事件、回调等功能。
  • C# 提供了 没有返回值Action 和 有返回值Func 等预定义的委托类型，可以减少开发者手动定义委托的工作量。

二、事件（event ）

在 C# 中，事件是基于委托的，它对委托进行了封装，提供了一些安全性和约束。事件是 C# 中一种特殊的成员，通常用于发布-订阅模式，允许一个对象（发布者）通知其他对象（订阅者）某些事情的发生。

1、事件是什么？

1.1. 事件是基于委托的存在：

  • 委托可以理解为对方法的引用，而事件是基于委托的，委托在事件中扮演着核心角色。

1.2. 事件是委托的安全包裹：

  • 事件通过封装委托，限制了委托的使用，使其更具安全性。特别是防止外部代码随意更改委托（赋值和调用）。

1.3. 事件是一种特殊的变量类型：

  • 在 C# 中，事件是一种特殊的变量，它用于存储委托类型的引用，但它具有一些额外的限制。

2、事件的使用

2.1 声明事件语法：

事件的声明语法如下：

[访问修饰符] event 委托类型 事件名;

例如：

public event Action MyEvent;

2.2 事件的使用：

  • 事件作为类的成员变量，类似于委托。
  • 事件和委托的使用方法非常相似，主要的区别在于事件增加了访问限制。

示例：

public class Test
{
    public Action MyFun;  // 委托类型成员变量
    public event Action MyEvent;  // 事件类型成员变量
}

2.3 事件的触发：

  • 事件的触发只能在事件的拥有者（类）内部进行，通过调用事件处理方法。
  • 一般来说，可以通过一个方法来触发事件，例如：
public void DoEvent()
{
    if (MyEvent != null)
    {
        MyEvent.Invoke();  // 安全地触发事件
    }
}

3、委托与事件的区别：

  • 事件不能在类外部赋值：委托可以在类外部进行赋值（例如：myFun = TestFun），但事件只能通过 += 和 -= 操作符来添加和移除事件处理器。
  • 事件不能在类外部调用：委托可以在类外部直接调用（例如：myFun()），而事件只能在类内部触发（通常使用事件发布方法）。

示例：

public void TestFun()
{
    Console.WriteLine("123");
}

// 委托使用
myFun += TestFun;
myFun();  // 调用委托

// 事件使用
myEvent += TestFun;  // 添加事件处理器
myEvent();  // 错误，无法在类外部调用事件

4、为什么要使用事件？

4.1. 防止外部随意置空委托：

  • 事件的最大优势之一是它防止了外部代码直接修改委托的值（置空）。这保证了事件的安全性，防止委托被外部代码随意设置为 null 或重新赋值，避免了潜在的错误。

4.2. 防止外部随意调用委托：

  • 事件提供了对委托的封装，确保事件只能通过 += 或 -= 操作符来添加和移除事件处理器，不能通过外部代码直接调用。

4.3. 事件封装了委托，增强了安全性：

  • 事件是一种委托的封装，提供了更高的安全性和可控性，使得事件处理过程更加规范。外部代码无法直接修改事件的内容，只能通过规范的方式来订阅和退订事件。

5、事件与委托的区别总结

5.1. 赋值操作：

  • 委托：可以在外部赋值（=）。
  • 事件：不能直接赋值，只能通过 += 和 -= 操作符来添加和移除事件处理器。

5.2. 调用方式：

  • 委托：可以在外部直接调用（myFun()）。
  • 事件：只能在类内部通过触发方法调用（MyEvent.Invoke()）。

5.3. 临时变量：

  • 委托：可以作为局部变量在方法中使用。
  • 事件：不能作为临时变量，只能作为类的成员存在。

5.4. 可见性和封装：

  • 委托：没有访问控制的封装机制，外部可以自由操作。
  • 事件：有封装，提供了更严格的访问控制，确保安全性。

6、总结

  • 事件本质上是一个委托的封装，提供了额外的安全性。它限制了委托在外部的赋值和调用，使得事件的触发只能在拥有事件的类内部进行。
  • 事件的主要用途是实现发布-订阅模式，当某个对象发生变化时，能够通知其他对象，避免外部代码直接修改和调用事件。
  • 事件与委托的主要区别在于访问权限的控制，事件通过严格的封装和访问控制来增强安全性，避免外部随意操作。

三、补充Invoke()的解释说明

Invoke() 是委托和事件中常用的方法，它的作用是调用委托所指向的方法。当你在委托或者事件上调用 Invoke() 时，它会执行该委托或事件注册的所有方法。

示例：

public delegate void MyDelegate(string message);

public class Program
{
    static void Main()
    {
        MyDelegate myDelegate = new MyDelegate(PrintMessage);
        myDelegate.Invoke("Hello, World!");  // 调用委托的 Invoke 方法
    }

    static void PrintMessage(string message)
    {
        Console.WriteLine(message);
    }
}

Invoke() 是隐式调用的，因此你也可以直接使用 myDelegate() 来调用它。这两者的作用是相同的。实际上，Invoke() 是自动由 C# 编译器生成的，如果你使用 myDelegate()，编译器会在幕后调用 Invoke()。

对于事件同理，Invoke() 方法用于触发事件并调用所有注册的事件处理程序。事件本质上是封装了委托，因此通过 Invoke() 可以调用所有订阅该事件的方法。

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完结

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