C#程序设计:浅谈C#的函数创建和闭包
安安 2017-12-25 来源 :网络 阅读 1007 评论 0

摘要:本篇C#程序设计教程将为大家讲解C#程序设计的知识点,看完这篇文章会让你对C#编程的知识点有更加清晰的理解和运用。

本篇C#程序设计教程将为大家讲解C#程序设计的知识点,看完这篇文章会让你对C#编程的知识点有更加清晰的理解和运用。

动态创建函数

大多数同学,都或多或少的使用过。回顾下c#中动态创建函数的进化:

C# 1.0中:

  public delegate string DynamicFunction(string name);

  public static DynamicFunction GetDynamicFunction()

  {

      return GetName;

  }

  static string GetName(string name)

  {

      return name;

  }

  var result = GetDynamicFunction()("mushroom");

3.0写惯了是不是看起来很繁琐、落后。 刚学委托时,都把委托理解成函数指针,也来看下用函数指针实现的:

char GetName(char p);typedef char (*DynamicFunction)(char p);DynamicFunction GetDynamicFunction(){

    return GetName;

}char GetName(char p){

    return p;

};char result = GetDynamicFunction()('m');

对比起来和c# 1.0几乎一模一样了(引用/指针差别),毕竟是同一家族的。

C# 2.0中,增加匿名函数:

      public delegate string DynamicFunction(string name);

      DynamicFunction result2 = delegate(string name)

      {

          return name;

      };

C# 3.0中,增加Lambda表达式,华丽的转身:

 public static Func<string, string> GetDynamicFunction()

 {

        return name => name;

 }

 var result = GetDynamicFunction()("mushroom");

匿名函数不足之处

虽然增加Lambda表达式,已经极大简化了我们的工作量。但确实有些不足之处:

var result = name => name;

这些写编译时是报错的。因为c#本身强类型语言的,提供var语法糖只是为了省去声明确定类型的工作量。 编译器在编译时必须能够完全推断出各参数的类型才行。代码中的name参数类型,显然在编译时无法推断出来的。

var result = (string name) => name;

Func<string, string> result2 = (string name) => name;

Expression<Func<string, string>> result3 = (string name) => name;

上面直接声明name类型呢,很遗憾这样也是报错的。代码中已经给出答案了,编译器推断不出右边表达式是属于Func<string, string>类型还是Expression<Func<string, string>>类型。

 dynamic result = name => name;

 dynamic result1 = (Func<string,string>)(name => name);

用dynamic呢,同样编译器也分不出右边是个委托,我们显示转换下就可以了。

Func<string, string> function = name => name;

DynamicFunction df = function;

这里定义个func委托,虽然参数和返回值类型都和DynamicFunction委托一样,但编译时还是会报错:不能隐式转换Func<string, string>到DynamicFunction,2个类型是不兼容的。

理解c#中的闭包

谈论到动态创建函数,都要牵扯到闭包。闭包这个概念资料很多了,理论部分这里就不重复了。 来看看c#代码中闭包:

        Func<Func<int>> A = () =>

        {

            var age = 18;

            return () =>  //B函数

            {

                return age;

            };

        };

        var result = A()();

上面就是闭包,可理解为就是: 跨作用域访问函数内变量,也有说带着数据的行为。
C#变量作用域一共有三种,即:类变量,实例变量,函数内变量。子作用域访问父作用域的变量(即函数内访问实例/类变量)在我们看来理所当然的,也符合我们一直的编程习惯。
例子中匿名函数B是可以访问上层函数A的变量age。对于编译器而言,A函数是B函数的父作用域,所以B函数访问父作用域的age变量是符合规范的。

       int age = 16;

        void Display()

        {

            Console.WriteLine(age);  

            int age = 18;

            Console.WriteLine(age);

        }

上面编译会报错未声明使用,编译器检查到函数内声明age后,作用域就会覆盖父作用域的age,(像JS就undefined了)。

        Func<int> C = () =>

         {

             var age = 19;

             return age;

         };

上面声明个同级函数C,那么A函数是无法访C函数中的age变量的。 简单来说就是不可跨作用域访问其他函数内的变量。 那编译器是怎么实现闭包机制的呢?

 C#程序设计:浅谈C#的函数创建和闭包

如上图,答案是升级作用域,把A函数升级为一个实例类作用域。 在编译代码期间,编译器检查到B函数使用A函数内变量时,会自动生成一个匿名类x,把原A函数内变量age提升为x类的字段(即实例变量),A函数提升为匿名类x的实例函数。下面是编译器生成的代码(精简过):

class Program1

{

    static Func<Func<int>> CachedAnonymousMethodDelegate2;

    static void Main(string[] args)

    {

        Func<Func<int>> func = new Func<Func<int>>(Program1.B);

        int num = func()();

    }

    static Func<int> B()

    {

        DisplayClass cl = new DisplayClass();

        cl.age = 18;

        return new Func<int>(cl.A);

    }

}sealed class DisplayClass

{

    public int age;

    public int A()

    {

        return this.age;

    }

}

我们再来看个复杂点的例子:

    static Func<int, int> GetClosureFunction()

    {

        int val = 10;

        Func<int, int> interAdd = x => x + val;

        Console.WriteLine(interAdd(10));

        val = 30;

        Console.WriteLine(interAdd(10));

        return interAdd;

    }

  Console.WriteLine(GetClosureFunction()(30));

输出结果是20、40、60。 当看到这个函数内变量val通过闭包被传递的时候,我们就知道val不仅仅是个函数内变量了。之前我们分析过编译器怎么生成的代码,知道val此时是一个匿名类的实例变量,interAdd是匿名类的实例函数。所以无论val传递多少层,它的值始终保持着,直到离开这个(链式)作用域。

关于闭包,在js当中谈论的比较多,同理,可以对比理解下:

function A() {

    var age = 18;

    return function () {

        return age;

    }

}

A()();

包的优点闭

· 对变量的保护。想暴露一个变量值,但又怕声明类或实例变量会被其他函数污染,这时就可以设计个闭包,只能通过函数调用来使用它。

· 逻辑连续性和变量保持。 A()是执行一部分逻辑,A()()仅接着A()逻辑继续走下去,在这个逻辑上下文期间,变量始终都被保持着,可以随意使用。


本文由职坐标整理并发布,希望对同学们学习C#编程的知识有所帮助。了解更多详情请关注职坐标C#频道!


本文由 @安安 发布于职坐标。未经许可,禁止转载。
喜欢 | 0 不喜欢 | 0
看完这篇文章有何感觉?已经有0人表态,0%的人喜欢 快给朋友分享吧~
评论(0)
后参与评论

您输入的评论内容中包含违禁敏感词

我知道了

助您圆梦职场 匹配合适岗位
验证码手机号,获得海同独家IT培训资料
选择就业方向:
人工智能物联网
大数据开发/分析
人工智能Python
Java全栈开发
WEB前端+H5

请输入正确的手机号码

请输入正确的验证码

获取验证码

您今天的短信下发次数太多了,明天再试试吧!

提交

我们会在第一时间安排职业规划师联系您!

您也可以联系我们的职业规划师咨询:

小职老师的微信号:z_zhizuobiao
小职老师的微信号:z_zhizuobiao

版权所有 职坐标-一站式IT培训就业服务领导者 沪ICP备13042190号-4
上海海同信息科技有限公司 Copyright ©2015 www.zhizuobiao.com,All Rights Reserved.
 沪公网安备 31011502005948号    

©2015 www.zhizuobiao.com All Rights Reserved

208小时内训课程