Делегаты представляют такие объекты, которые указывают на методы. То есть делегаты - это указатели на методы и с помощью делегатов мы можем вызвать данные методы.
Определение делегатов
Для объявления делегата используется ключевое слово delegate, после которого идет возвращаемый тип, название и параметры. Например:
| 1 | delegate void Message(); |
Делегат Message в качестве возвращаемого типа имеет тип void (то есть ничего не возвращает) и не принимает никаких параметров. Это значит, что этот делегат может указывать на любой метод, который не принимает никаких параметров и ничего не возвращает.
Рассмотрим примение этого делегата:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 | class Program { delegate void Message(); // 1. Объявляем делегат static void Main(string[] args) { Message mes; // 2. Создаем переменную делегата if (DateTime.Now.Hour { mes = GoodMorning; // 3. Присваиваем этой переменной адрес метода } else { mes = GoodEvening; } mes(); // 4. Вызываем метод Console.ReadKey(); } private static void GoodMorning() { Console.WriteLine("Good Morning"); } private static void GoodEvening() { Console.WriteLine("Good Evening"); } } |
Здесь сначала мы определяем делегат:
| 1 | delegate void Message(); // 1. Объявляем делегат |
В данном случае делегат определяется внутри класса, но также можно определить делегат вне класса внутри пространства имен.
Для использования делегата объявляется переменная этого делегата:
| 1 | Message mes; // 2. Создаем переменную делегата |
С помощью свойства DateTime.Now.Hour получаем текущий час. И в зависимости от времени в делегат передается адрес определенного метода. Обратите внимание, что методы эти имеют то же возвращаемое значение и тот же набор параметров (в данном случае отсутствие параметров), что и делегат.
| 1 | mes = GoodMorning; // 3. Присваиваем этой переменной адрес метода |
Затем через делегат вызываем метод, на который ссылается данный делегат:
| 1 | mes(); // 4. Вызываем метод |
Вызов делегата производится подобно вызову метода.
Посмотрим на примере другого делегата:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 | class Program { delegate int Operation(int x, int y); static void Main(string[] args) { // присваивание адреса метода через контруктор Operation del = Add; // делегат указывает на метод Add int result = del(4,5); // фактически Add(4, 5) Console.WriteLine(result); del = Multiply; // теперь делегат указывает на метод Multiply result = del(4, 5); // фактически Multiply(4, 5) Console.WriteLine(result); Console.Read(); } private static int Add(int x, int y) { return x+y; } private static int Multiply (int x, int y) { return x * y; } } |
В данном случае делегат Operation возвращает значение типа int и имеет два параметра типа int. Поэтому этому делегату соответствует любой метод, который возвращает значение типа int и принимает два параметра типа int. В данном случае это методы Add и Multiply. То есть мы можем присвоить переменной делегата любой из этих методов и вызывать.
Поскольку делегат принимает два параметра типа int, то при его вызове необходимо передать значения для этих параметров: del(4,5).
Делегаты необязательно могут указывать только на методы, которые определены в том же классе, где определена переменная делегата. Это могут быть также методы из других классов и структур.
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | class Math { public int Sum(int x, int y) { return x + y; } } class Program { delegate int Operation(int x, int y); static void Main(string[] args) { Math math = new Math(); Operation del = math.Sum; int result = del(4, 5); // math.Sum(4, 5) Console.WriteLine(result); // 9 Console.Read(); } } |
Присвоение ссылки на метод
Выше переменной делегата напрямую присваивался метод. Есть еще один способ - создание объекта делегата с помощью конструктора, в который передается нужный метод:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | class Program { delegate int Operation(int x, int y); static void Main(string[] args) { Operation del = Add; Operation del2 = new Operation(Add); Console.Read(); } private static int Add(int x, int y) { return x + y; } } |
Оба способа равноценны.
Соответствие методов делегату
Как было написано выше, методы соответствуют делегату, если они имеют один и тот же возвращаемый тип и один и тот же набор параметров. Но надо учитывать, что во внимание также принимаются модификаторы ref и out. Например, пусть у нас есть делегат:
| 1 | delegate void SomeDel(int a, double b); |
Этому делегату соответствует, например, следующий метод:
| 1 | void SomeMethod1(int g, double n) { } |
А следующие методы НЕ соответствуют:
| 1 2 3 4 | int SomeMethod2(int g, double n) { } void SomeMethod3(double n, int g) { } void SomeMethod4(ref int g, double n) { } void SomeMethod5(out int g, double n) { g = 6; } |
Здесь метод SomeMethod2 имеет другой возвращаемый тип, отличный от типа делегата. SomeMethod3 имеет другой набор параметров. Параметры SomeMethod4 и SomeMethod5 также отличаются от параметров делегата, поскольку имеют модификаторы ref и out.
Добавление методов в делегат
В примерах выше переменная делегата указывала на один метод. В реальности же делегат может указывать на множество методов, которые имеют ту же сигнатуру и возвращаемые тип. Все методы в делегате попадают в специальный список - список вызова или invocation list. И при вызове делегата все методы из этого списка последовательно вызываются. И мы можем добавлять в этот спиок не один, а несколько методов:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | class Program { delegate void Message(); static void Main(string[] args) { Message mes1 = Hello; mes1 += HowAreYou; // теперь mes1 указывает на два метода mes1(); // вызываются оба метода - Hello и HowAreYou Console.Read(); } private static void Hello() { Console.WriteLine("Hello"); } private static void HowAreYou() { Console.WriteLine("How are you?"); } } |
В данном случае в список вызова делегата mes1 добавляются два метода - Hello и HowAreYou. И при вызове mes1 вызываются сразу оба этих метода.
Для добавления делегатов применяется операция +=. Однако стоит отметить, что в реальности будет происходить создание нового объекта делегата, который получит методы старой копии делегата и новый метод, и новый созданный объект делеагата будет присвоен переменной mes1.
При добавлении делегатов следует учитывать, что мы можем добавить ссылку на один и тот же метод несколько раз, и в списке вызова делегата тогда будет несколько ссылок на один и то же метод. Соответственно при вызове делегата добавленный метод будет вызываться столько раз, сколько он был добавлен:
| 1 2 3 4 5 6 | Message mes1 = Hello; mes1 += HowAreYou; mes1 += Hello; mes1 += Hello; mes1(); |
Консольный вывод:
Hello
How are you?
Hello
Hello
Подобным образом мы можем удалять методы из делегата с помощью операции -=:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | static void Main(string[] args) { Message mes1 = Hello; mes1 += HowAreYou; mes1(); // вызываются все методы из mes1 mes1 -= HowAreYou; // удаляем метод HowAreYou mes1(); // вызывается метод Hello Console.Read(); } |
При удалении методов из делегата фактически будет создаватья новый делегат, который в списке вызова методов будет содержать на один метод меньше.
При удалении следует учитывать, что если делегат содержит несколько ссылок на один и тот же метод, то операция -= начинает поиск с конца списка вызова делегата и удаляет только первое найденное вхождение. Если подобного метода в списке вызова делегата нет, то операция -= не имеет никакого эффекта.
Объединение делегатов
Делегаты можно объединять в другие делегаты. Например:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | class Program { delegate void Message(); static void Main(string[] args) { Message mes1 = Hello; Message mes2 = HowAreYou; Message mes3 = mes1 + mes2; // объединяем делегаты mes3(); // вызываются все методы из mes1 и mes2 Console.Read(); } private static void Hello() { Console.WriteLine("Hello"); } private static void HowAreYou() { Console.WriteLine("How are you?"); } } |
В данном случае объект mes3 представляет объединение делегатов mes1 и mes2. Объединение делегатов значит, что в список вызова делегата mes3 попадут все методы из делегатов mes1 и mes2. И при вызове делегата mes3 все эти методы одновременно будут вызваны.
Вызов делегата
В примерах выше делегат вызывался как обычный метод. Если делегат принимал параметры, то при ее вызове для параметров передавались необходимые значения:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | class Program { delegate int Operation(int x, int y); delegate void Message(); static void Main(string[] args) { Message mes = Hello; mes(); Operation op = Add; op(3, 4); Console.Read(); } private static void Hello() { Console.WriteLine("Hello"); } private static int Add(int x, int y) { return x + y; } } |
Другой способ вызова делегата представляет метод Invoke():
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | class Program { delegate int Operation(int x, int y); delegate void Message(); static void Main(string[] args) { Message mes = Hello; mes.Invoke(); Operation op = Add; op.Invoke(3, 4); Console.Read(); } private static void Hello() { Console.WriteLine("Hello"); } private static int Add(int x, int y) { return x + y; } } |
Если делегат принимает параметры, то в метод Invoke передаются значения для этих параметров.
Следует учитывать, что если делегат пуст, то есть в его списке вызова нет ссылок ни на один из методов (то есть делегат равен Null), то при вызове такого делегата мы получим исключение, как, например, в следующем случае:
| 1 2 3 4 5 6 | Message mes = null; //mes(); // ! Ошибка: делегат равен null Operation op = Add; op -= Add; // делегат op пуст op(3, 4); // !Ошибка: делегат равен null |
Поэтому при вызове делегата всегда лучше проверять, не равен ли он null. Либо можно использовать метод Invoke и оператор условного null:
| 1 2 3 4 5 6 | Message mes = null; mes?.Invoke(); // ошибки нет, делегат просто не вызывается Operation op = Add; op -= Add; // делегат op пуст op?.Invoke(3, 4); // ошибки нет, делегат просто не вызывается |
Если делегат возвращает некоторое значение, то возвращается значение последнего метода из списка вызова (если в списке вызова несколько методов). Например:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | class Program { delegate int Operation(int x, int y); static void Main(string[] args) { Operation op = Subtract; op += Multiply; op += Add; Console.WriteLine(op(7, 2)); // Add(7,2) = 9 Console.Read(); } private static int Add(int x, int y) { return x + y; } private static int Subtract(int x, int y) { return x - y; } private static int Multiply(int x, int y) { return x * y; } } |
Делегаты как параметры методов
Также делегаты могут быть параметрами методов:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 | class Program { delegate void GetMessage(); static void Main(string[] args) { if (DateTime.Now.Hour { Show_Message(GoodMorning); } else { Show_Message(GoodEvening); } Console.ReadLine(); } private static void Show_Message(GetMessage _del) { _del?.Invoke(); } private static void GoodMorning() { Console.WriteLine("Good Morning"); } private static void GoodEvening() { Console.WriteLine("Good Evening"); } } |
Обобщенные делегаты
Делегаты могут быть обобщенными, например:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | delegate T Operation(K val); class Program { static void Main(string[] args) { Operation op = Square; Console.WriteLine(op(5)); Console.Read(); } static decimal Square(int n) { return n * n; } } |
2 288
30 649 
