Язык программирования C#9 и платформа .NET5 - Эндрю Троелсен
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Определение типа делегата в C#
Для определения типа делегата в языке C# применяется ключевое слово delegate. Имя типа делегата может быть любым желаемым. Однако сигнатура определяемого делегата должна совпадать с сигнатурой метода или методов, на которые он будет указывать. Например, приведенный ниже тип делегата (по имени BinaryOp) может указывать на любой метод, который возвращает целое число и принимает два целых числа в качестве входных параметров (позже в главе вы самостоятельно построите такой делегат, а пока он представлен лишь кратко):
// Этот делегат может указывать на любой метод, который принимает
// два целочисленных значения и возвращает целочисленное значение.
public delegate int BinaryOp(int x, int y);
Когда компилятор C# обрабатывает тип делегата, он автоматически генерирует запечатанный (sealed) класс, производный от System.MulticastDelegate. Этот класс (в сочетании со своим базовым классом System.Delegate) предоставляет необходимую инфраструктуру для делегата, которая позволяет хранить список методов, подлежащих вызову в будущем. Например, если вы изучите делегат BinaryOp с помощью утилиты ildasm.exe, то обнаружите показанные ниже детали (вскоре вы построите полный пример):
// -------------------------------------------------------
// TypDefName: SimpleDelegate.BinaryOp
// Extends : System.MulticastDelegate
// Method #1
// -------------------------------------------------------
// MethodName: .ctor
// ReturnType: Void
// 2 Arguments
// Argument #1: Object
// Argument #2: I
// Method #2
// -------------------------------------------------------
// MethodName: Invoke
// ReturnType: I4
// 2 Arguments
// Argument #1: I4
// Argument #2: I4
// 2 Parameters
// (1) ParamToken : Name : x flags: [none]
// (2) ParamToken : Name : y flags: [none] //
// Method #3
// -------------------------------------------------------
// MethodName: BeginInvoke
// ReturnType: Class System.IAsyncResult
// 4 Arguments
// Argument #1: I4
// Argument #2: I4
// Argument #3: Class System.AsyncCallback
// Argument #4: Object
// 4 Parameters
// (1) ParamToken : Name : x flags: [none]
// (2) ParamToken : Name : y flags: [none]
// (3) ParamToken : Name : callback flags: [none]
// (4) ParamToken : Name : object flags: [none]
//
// Method #4
// -------------------------------------------------------
// MethodName: EndInvoke
// ReturnType: I4 (int32)
// 1 Arguments
// Argument #1: Class System.IAsyncResult
// 1 Parameters
// (1) ParamToken : Name : result flags: [none]
Как видите, в сгенерированном компилятором классе BinaryOp определены три открытых метода. Главным методом в .NET Core является Invoke(), т.к. он используется для вызова каждого метода, поддерживаемого объектом делегата, в синхронной манере; это означает, что вызывающий код должен ожидать завершения вызова, прежде чем продолжить свою работу. Довольно странно, но синхронный метод Invoke() может не нуждаться в явном вызове внутри вашего кода С#. Вскоре будет показано, что Invoke() вызывается "за кулисами", когда вы применяете соответствующий синтаксис С#.
На заметку! Несмотря на то что методы BeginInvoke() и EndInvoke() генерируются, они не поддерживаются при запуске вашего кода под управлением .NET Core. Это может разочаровывать, поскольку в случае их использования вы получите ошибку не на этапе компиляции, а во время выполнения.
Так благодаря чему же компилятор знает, как определять метод Invoke()? Для понимания процесса ниже приведен код сгенерированного компилятором класса BinaryOp (полужирным курсивом выделены элементы, указанные в определении типа делегата):
sealed class BinaryOp : System.MulticastDelegate
{
public int Invoke(int x, int y);
...
}
Первым делом обратите внимание, что параметры и возвращаемый тип для метода Invoke() в точности соответствуют определению делегата BinaryOp.
Давайте рассмотрим еще один пример. Предположим, что определен тип делегата, который может указывать на любой метод, возвращающий значение string и принимающий три входных параметра типа System.Boolean:
public delegate string MyDelegate (bool a, bool b, bool c);
На этот раз сгенерированный компилятором класс можно представить так:
sealed class MyDelegate : System.MulticastDelegate
{
public string Invoke(bool a, bool b, bool c);
...
}
Делегаты могут также "указывать" на методы, которые содержат любое количество параметров out и ref (а также параметры типа массивов, помеченные с помощью ключевого слова params). Пусть имеется следующий тип делегата:
public delegate string MyOtherDelegate(out bool a, ref bool b, int c);
Сигнатура метода Invoke() выглядит вполне ожидаемо.
Подводя итоги, отметим, что определение типа делегата C# дает в результате запечатанный класс со сгенерированным компилятором методом, в котором типы параметров и возвращаемые типы основаны на объявлении делегата. Базовый шаблон может быть приближенно описан с помощью следующего псевдокода:
// Это лишь псевдокод!
public sealed class ИмяДелегата : System.MulticastDelegate
{
public возвращаемоеЗначениеДелегата
Invoke(всеВходныеRefиOutПараметрыДелегата);
}
Базовые классы System.MulticastDelegate и System.Delegate
Итак, когда вы строите тип с применением ключевого слова delegate, то неявно объявляете тип класса, производного от System.MulticastDelegate. Данный класс предоставляет своим наследникам доступ к списку, который содержит адреса методов, поддерживаемых типом делегата, а также несколько дополнительных методов (и перегруженных операций) для взаимодействия со списком вызовов. Ниже приведены избранные методы класса System.MulticastDelegate:
public abstract class MulticastDelegate : Delegate
{
// Возвращает список методов, на которые "указывает" делегат.
public sealed override Delegate[] GetInvocationList();
// Перегруженные операции.
public static bool operator ==
(MulticastDelegate d1, MulticastDelegate d2);
public static bool operator !=
(MulticastDelegate d1, MulticastDelegate d2);
// Используются внутренне для управления списком методов,
// поддерживаемых делегатом.
private IntPtr _invocationCount;
private object _invocationList;
}
Класс System.MulticastDelegate получает дополнительную функциональность от своего родительского класса System.Delegate. Вот фрагмент его определения:
public abstract class Delegate : ICloneable, ISerializable
{
// Методы для взаимодействия со списком функций.
public static Delegate Combine(params Delegate[] delegates);
public static Delegate Combine(Delegate a, Delegate b);
public static
