Что такое делегат в программировании

Делегаты (Руководство по программированию на C#)

Делегат — это тип, который представляет ссылки на методы с определенным списком параметров и типом возвращаемого значения. При создании экземпляра делегата этот экземпляр можно связать с любым методом с совместимой сигнатурой и типом возвращаемого значения. Метод можно вызвать (активировать) с помощью экземпляра делегата.

Делегаты используются для передачи методов в качестве аргументов к другим методам. Обработчики событий — это ничто иное, как методы, вызываемые с помощью делегатов. При создании пользовательского метода класс (например, элемент управления Windows) может вызывать этот метод при появлении определенного события. В следующем примере показано объявление делегата:

public delegate int PerformCalculation(int x, int y); 

Делегату можно назначить любой метод из любого доступного класса или структуры, соответствующей типу делегата. Этот метод должен быть статическим методом или методом экземпляра. Такая гибкость позволяет программно изменять вызовы метода, а также включать новый код в существующие классы.

В контексте перегрузки метода его сигнатура не содержит возвращаемое значение. Однако в контексте делегатов сигнатура метода содержит возвращаемое значение. Другими словами, метод должен иметь тот же возвращаемый тип, что и делегат.

Благодаря возможности ссылаться на метод как на параметр делегаты идеально подходят для определения методов обратного вызова. Можно написать метод, сравнивающий два объекта в приложении. Этот метод можно использовать в делегате для алгоритма сортировки. Поскольку код сравнения отделен от библиотеки, метод сортировки может быть более общим.

В C# 9 для похожих сценариев, где требуется больший контроль над соглашением о вызовах, были добавлены указатели на функции. Код, связанный с делегатом, вызывается с помощью виртуального метода, добавленного к типу делегата. Используя указатели функций, можно указать другие соглашения.

Общие сведения о делегатах

Делегаты имеют следующие свойства.

• Делегаты подобны указателям на функции в C++, но являются полностью объектно-ориентированными и, в отличие от указателей C++ на функции-члены, инкапсулируют экземпляр объекта вместе с методом.
• Делегаты допускают передачу методов в качестве параметров.
• Делегаты можно использовать для определения методов обратного вызова.
• Делегаты можно связывать друг с другом; например, при появлении одного события можно вызывать несколько методов.
• Точное соответствие методов типу делегата не требуется. Дополнительные сведения см. в разделе Использование вариативности в делегатах.
• Для краткой записи встроенных блоков кода введены лямбда-выражения. В результате компиляции лямбда-выражений (в определенном контексте) получаются типы делегатов. Дополнительные сведения о лямбда-выражениях см. в разделе Лямбда-выражения.

В этом разделе

• Использование делегатов
• Использование делегатов вместо интерфейсов (руководство по программированию на C#)
• Делегаты с именованными методами и делегаты с анонимными методами
• Использование расхождения в делегатах
• Практическое руководство. Объединение делегатов (многоадресные делегаты)
• Практическое руководство. Объявление, создание и использование делегата

Спецификация языка C#

Дополнительные сведения см. в разделе Делегаты в Спецификации языка C#. Спецификация языка является предписывающим источником информации о синтаксисе и использовании языка C#.

Главы в популярных книгах

• Делегаты, события и лямбда-выражения в справочном руководстве по C# 3.0, третье издание. Более 250 решений для программистов на C# 3.0
• Делегаты и события в статье Изучение C# 3.0: основные понятия C# 3.0

См. также раздел

• Delegate
• Руководство по программированию на C#
• События

Делегат (программирование)

Делегат (англ. delegates ) — структура данных, указывающая на статические методы или методы экземпляра класса в .NET Framework [1] [2] [3] [4] .

Делегаты используются, в частности, для определения прототипа функции обратного вызова, например, в событийной модели .NET Framework.

Описание

Из объявления типа делегата компилятор генерирует класс, производный от System.MulticastDelegate . Таким образом, сигнатура функции, принимающей делегат в качестве аргумента, может выглядеть так:

public MyFunction (Delegate anotherFunction); 

Дополнительной особенностью делегатов является то, что их можно вызывать асинхронно, с помощью метода BeginInvoke() . В этом случае в пуле потоков подбирается свободный и указанная функция выполняется параллельно в его контексте. Стоит однако отметить, что количество потоков в пуле ограничено (в текущей реализации .NET их 25), и остальные вызовы будут ждать своей очереди.

Пример объявления и использования делегата

using System; using Delegsts; // Объявление делегата delegate void MyDelegate(string a); class DelegateExample  static void Func(string param)  Console.WriteLine("Вызвана функция с параметром .", param); > public static void Main()  // Создание экземпляра делегата MyDelegate f = new MyDelegate(Func); // Вызов функции f("hello"); > > 

Пример выводит на консоль строку «Вызвана функция с параметром hello.».

См. также

Примечания

1. ↑ Страница «Делегаты (Руководство по программированию на C#)» в Библиотеке MSDN
2. ↑ Страница «Delegate — класс» в Библиотеке MSDN
3. ↑ Страница «MulticastDelegate — класс» в Библиотеке MSDN
4. ↑Делегаты и события // Алексей Дубовцев, RSDN Magazine #4-2004, 26.03.2005.

Использование делегатов (Руководство по программированию на C#)

Делегат — это тип, который безопасно инкапсулирует метод, схожий с указателем функции в C и C++. В отличие от указателей функций в C делегаты объектно-ориентированы, типобезопасны и безопасны. Тип делегата задается его именем. В следующем примере объявляется делегат с именем Callback , который может инкапсулировать метод, использующий в качестве аргумента значение string и возвращающий значение void:

public delegate void Callback(string message); 

Объект делегата обычно создается путем предоставления имени метода, для которого делегат будет служить оболочкой, или с помощью лямбда-выражения. После создания экземпляра делегата таким образом его можно вызвать. Вызов делегата вызывает метод, подключенный к экземпляру делегата. Параметры, передаваемые делегату вызывающим объектом, передаются в метод, а возвращаемое методом значение (при его наличии) возвращается делегатом в вызывающий объект. Например:

// Create a method for a delegate. public static void DelegateMethod(string message)

// Instantiate the delegate. Callback handler = DelegateMethod; // Call the delegate. handler("Hello World"); 

Типы делегатов являются производными от класса Delegate в .NET. Типы делегатов являются запечатанными — от них нельзя наследовать, а от Delegate нельзя создавать производные пользовательские классы. Так как экземпляр делегата является объектом, его можно передать в качестве аргумента или назначить свойству. Это позволяет методу принимать делегат в качестве параметра и вызывать делегат в дальнейшем. Эта процедура называется асинхронным обратным вызовом и обычно используется для уведомления вызывающего объекта о завершении длительной операции. Когда делегат используется таким образом, коду, использующему делегат, не требуются сведения о реализации используемого метода. Данные функциональные возможности аналогичны возможностям, предоставляемым интерфейсами инкапсуляции.

Обратный вызов также часто используется для задания настраиваемого метода сравнения и передачи этого делегата в метод сортировки. Это позволяет сделать коду вызывающего объекта частью алгоритма сортировки. В следующем примере метод использует тип Del тип в качестве параметра.

public static void MethodWithCallback(int param1, int param2, Callback callback)

Затем в данный метод можно передать созданный ранее делегат:

MethodWithCallback(1, 2, handler); 

и получить следующие выходные данные в окне консоли:

The number is: 3 

При использовании делегата в качестве абстракции методу MethodWithCallback не нужно выполнять непосредственный вызов консоли, то есть его можно создавать без учета консоли. Метод MethodWithCallback просто подготавливает строку и передает ее в другой метод. Это очень удобно, так как делегируемый метод может использовать любое количество параметров.

Если делегат создан в качестве оболочки для метода экземпляра, этот делегат ссылается и на экземпляр, и на метод. Делегат не имеет сведений о типе экземпляра, кроме полученных из метода, для которого он является оболочкой, поэтому делегат может ссылаться на любой тип объекта, если для этого объекта есть метод, соответствующий сигнатуре делегата. Если делегат создан в качестве оболочки для статического метода, он ссылается только на метод. Рассмотрим следующее объявление:

public class MethodClass < public void Method1(string message) < >public void Method2(string message) < >> 

Вместе с рассмотренным ранее статическим методом DelegateMethod есть три метода, для которых можно создать оболочку с помощью экземпляра Del .

При вызове делегат может вызывать сразу несколько методов. Это называется многоадресностью. Чтобы добавить в список методов делегата (список вызова) дополнительный метод, необходимо просто добавить два делегата с помощью оператора сложения или назначения сложения («+» или «+ lang-csharp» name=»csProgGuideDelegates#27″>var obj = new MethodClass(); Callback d1 = obj.Method1; Callback d2 = obj.Method2; Callback d3 = DelegateMethod; //Both types of assignment are valid. Callback allMethodsDelegate = d1 + d2; allMethodsDelegate += d3;

На данном этапе список вызова делегата allMethodsDelegate содержит три метода — Method1 , Method2 и DelegateMethod . Три исходных делегата d1 , d2 и d3 остаются без изменений. При вызове allMethodsDelegate все три метода вызываются по порядку. Если делегат использует параметры, передаваемые по ссылке, эта ссылка передается после каждого из трех методов, а все изменения одного из методов становятся видны в следующем методе. Если любой из методов вызывает неперехваченное исключение, это исключение передается в вызывающий делегат объект, а последующие методы в списке вызова не вызываются. Если делегат имеет возвращаемое значение и (или) выходные параметры, он возвращает возвращаемое значение и параметры последнего вызванного метода. Чтобы удалить метод из списка вызовов, используйте вычитание или операторы присваивания вычитания ( — или -= ). Например:

//remove Method1 allMethodsDelegate -= d1; // copy AllMethodsDelegate while removing d2 Callback oneMethodDelegate = allMethodsDelegate - d2; 

Поскольку типы делегата являются производными от System.Delegate , в делегате можно вызывать методы и свойства, определенные этим классом. Например, чтобы определить число методов в списке вызова делегата, можно использовать код:

int invocationCount = d1.GetInvocationList().GetLength(0); 

Делегаты, в списке вызова которых находятся несколько методов, является производным от MulticastDelegate, являющегося подклассом класса System.Delegate . Приведенный выше код работает в любом из случаев, так как оба класса поддерживают GetInvocationList .

Групповые делегаты часто используются при обработке событий. Объекты источников событий отправляют уведомления объектам получателей, зарегистрированным для получения данного события. Чтобы зарегистрироваться для получения события, объект получателя создает метод, предназначенный для обработки этого события, затем создает делегат для этого метода и передает его в источник события. Когда происходит событие, источник вызывает делегат. После этого делегат вызывает в объекте получателя обработки события, предоставив ему данные события. Тип делегата для данного события задается источником события. Дополнительные сведения см. в разделе События.

Назначение сравнения делегатов двух различных типов во время компиляции вызовет ошибку компиляции. Если экземпляры делегата статически относятся к типу System.Delegate , сравнение допустимо, но во время выполнения будет возвращено значение false. Например:

delegate void Callback1(); delegate void Callback2(); static void method(Callback1 d, Callback2 e, System.Delegate f) < // Compile-time error. //Console.WriteLine(d == e); // OK at compile-time. False if the run-time type of f // is not the same as that of d. Console.WriteLine(d == f); >

См. также

• Руководство по программированию на C#
• Делегаты
• Использование вариативности в делегатах
• Вариативность в делегатах
• Использование вариативности в универсальных методах-делегатах Func и Action
• События

Совместная работа с нами на GitHub

Источник этого содержимого можно найти на GitHub, где также можно создавать и просматривать проблемы и запросы на вытягивание. Дополнительные сведения см. в нашем руководстве для участников.

Что такое делегат в языке С#?

Объясните простым, человеческим языком, кто такой и зачем нужен делегат в ООП вообще и в С# в частности?

Отслеживать
13.7k 12 12 золотых знаков 43 43 серебряных знака 75 75 бронзовых знаков
задан 4 апр 2017 в 19:51
3,880 4 4 золотых знака 36 36 серебряных знаков 82 82 бронзовых знака

Что-то все ответы какие-то длинные. Кратко: делегат — безопасный (управляемый) указатель на функцию (метод). Всё.

5 апр 2017 в 11:57
под словом управляемый подразумевается то что его можно добавить, изменить или удалить когда угодно?
5 апр 2017 в 12:37

Это значит, что использовать его напрямую можно только в управляемом (managed) коде — в платформе .NET.

5 апр 2017 в 12:43

@AlexanderPetrov к вашему определению не хватает завершающего вопроса: «Понятно, а что такое указатель на функцию?» =) Определение верное, но не слишком понятное для непосвященных.

5 апр 2017 в 13:39
@rdorn — а это уже нужно задавать отдельным вопросом 🙂
5 апр 2017 в 13:42

4 ответа 4

Сортировка: Сброс на вариант по умолчанию

Делегат — это объектно-ориентированный способ работы с методом как с переменной. Его более привычный аналог — указатель на функцию, функтор, или даже просто вектор прерывания (спасибо @rdorn за подсказку).

Делегат представляет собой тип, соответствующий определённой сигнатуре функции. Объявив переменную делегатного типа, вы можете записать в неё статический или нестатический метод, передать его как аргумент куда-либо, и вызвать.

Классический пример использования делегатов — сортировка списка объектов по значению какого-либо поля. Вы передаёте в сортирующий метод делегат, который по объекту вычисляет ключ сортировки, то есть, вытаскивает значение поля.

Отслеживать
ответ дан 4 апр 2017 в 20:46
207k 28 28 золотых знаков 293 293 серебряных знака 526 526 бронзовых знаков

@rdorn: Ну, делегат это как бы объект, то есть мы оборачиваем функцию именно объектом. Вектора прерываний — это, как мне кажется, всего лишь аналог. А есть где-то применение термина «делегат» не в контексте объекта-обёртки?

5 апр 2017 в 13:18

@rdorn все-таки делегат — это не функтор и не указатель на функцию. От указателя на функцию делегат отличается тем, что хранит контекст вызова и может комбинироваться. Функтор же — более широкое понятие чем делегат. Любой делегат есть функтор, но обратное неверно.

5 апр 2017 в 14:04
Ну, указатели вроде бы есть только в C и C++ из крупных языков? А, и в Паскале.
5 апр 2017 в 14:35
@VladD и еще в IL.
5 апр 2017 в 14:36

Делегат — это тип, представляющий ссылки на методы с конкретным списком параметров и возвращаемым типом. При создании экземпляра делегата этот экземпляр можно связать с любым методом с совместимой сигнатурой и возвращаемым типом. Метод можно вызвать (активировать) с помощью экземпляра делегата.

Добавлю своими словами: делегаты можно назвать особыми типами с кодом, генерируемым на этапе выполнения. Также можно сказать, что это своего рода указатели на методы. Вызов делегатов выполняется в том же потоке через метод, вызванный с использованием делегата, причем исключения бросаются так же, как будто метод был вызван напрямую. Вызов делегата с одним методом равносилен обычному вызову метода. Один делегат может вызвать много методов (если подписаны на несколько методов). Касаемо ООП — как уже было сказано, это объектно-ориентированный способ работы с методом. Вообще, тема ООП достаточно большая, поэтому тут только вскользь. Делегат — это такой же тип, как к примеру класс или интерфейс, он может определяться либо внутри класса, либо вне, в пределах пространства имен.

На ruSO C#-делегаты достаточно популярная тема, вопросы и ответы на которую имеются, для изучения приведу пару примеров:

• Делегаты и их экземпляры
• Как пользоваться делегатами?
• Делегаты C#. Invoke
• c# Делегаты — плюсы и минусы
• Когда обычно нужно использовать делегаты?