Делегаты
Язык программирования C# хотя и допускает, но все же не поощряет использование указателей. В некоторых ситуациях бывает особенно трудно обойтись без указателей на функции. Для этих целей в C# реализованы так называемые делегаты (delegates), которые иногда еще называют безопасными аналогами указателей на функцию. Ниже приведен простейший пример использования метода-делегата:
using System;
delegate void MyDelegate();
class Example_5
{
static void Func()
{
System.Console.WriteLine(«MyDelegate.Func()»);
}
public static void Main()
{
MyDelegate f = new MyDelegate(Func);
f();
}
}
Помимо того что делегаты обеспечивают типовую защищенность, а следовательно, и повышают безопасность кода, они отличаются от обычных указателей на функции еще и тем, что являются объектами, производными от базового типа System.Delegate. Таким образом, если мы используем делегат для указания на статический метод класса, то он просто связывается с соответствующим методом данного класса. Если же делегат указывает на нестатический метод класса, он связывается уже с методом экземпляра такого класса. Это позволяет избежать нарушения принципов ООП, поскольку методы не могут быть использованы отдельно от класса (объекта), в котором они определены.
Еще одним отличием делегатов от простых указателей на функции является возможность вызова нескольких методов с помощью одного делегата. Рассмотрим это на конкретном примере:
using System;
delegate void MyDelegate(string message);
class Example_6
{
public static void Func1(string message)
{
Console.WriteLine(”{0}: MyDelegate.Func1”, message);
}
public static void Func2(string message)
{
Console.WriteLine(”{0}: MyDelegate.Func2”, message);
}
public static void Main()
{
MyDelegate f1, f2, f3;
f1 = new MyDelegate(Func1);
f2 = new MyDelegate(Func2);
f3 = f1 + f2;
f1(”Calling delegate f1”);
f2(”Calling delegate f2”);
f3(”Calling delegate f3”);
}
}
Откомпилировав и выполнив вышеприведенную программу, получим следующий результат:
Calling delegate f1: MyDelegate.Func1
Calling delegate f2: MyDelegate.Func2
Calling delegate f3: MyDelegate.Func1
Calling delegate f3: MyDelegate.Func2
Из этого следует, что вызов метода-делегата f3, полученного с помощью операции сложения f1 + f2, приводит к последовательному выполнению обоих этих методов. Подобно применению операции сложения с целью объединения делегатов, можно использовать и операцию вычитания, которая, как нетрудно догадаться, выполняет обратное действие.
Способы передачи параметров
Анализируя особенности реализации классов языка C#, хотелось бы уделить внимание и способам передачи параметров метода по ссылке. Иногда возникает потребность в том, чтобы функция возвращала сразу несколько значений. Рассмотрим это на примере программы, вычисляющей квадратный корень:
using System;
class Example_7
{
static int GetRoots(double a, double b, double c,
out double x1, out double x2)
{
double d = b * b - 4 * a * c;
if (d > 0)
{
x1 = -(b + Math.Sqrt(d)) / (2 * a);
x2 = -(b - Math.Sqrt(d)) / (2 * a);
return 2;
} else
if (d == 0)
{
x1 = x2 = -b / (2 * a);
return 1;
} else
{
x1 = x2 = 0;
return 0;
}
}
public static void Main()
{
double x1, x2;
int roots = GetRoots(3, -2, -5, out x1, out x2);
Console.WriteLine(”roots #: {0}”, roots);
if (roots == 2)
Console.WriteLine(”x1 = {0}, x2 = {1}”, x1, x2);
else
if (roots == 1)
Console.WriteLine(”x = {0}”, x1);
}
}
Чтобы функция GetRoots возвращала оба корня уравнения (x1 и x2), мы указали транслятору, что переменные x1 и x2 должны быть переданы по ссылке, применив для этого параметр out. Обратите внимание на то, что нам не обязательно инициализировать переменные x1 и x2 перед вызовом функции GetRoots. Обозначив функцию ключевым словом out, мы добьемся того, что ее аргументы могут использоваться только для возврата какого-то значения, но не для его передачи внутрь функции. Таким образом, подразумевается, что переменная будет инициализирована в теле самой функции. В случае же, если нам по какой-то причине потребуется передать в параметре функции некоторое значение с возможностью его последующего изменения, можно воспользоваться параметром ref. Действие этого параметра очень похоже на действие out, но он позволяет еще и передавать значение параметра телу функции. Второе отличие ключевого слова ref состоит в том, что передаваемый параметр функции должен быть инициализирован предварительно.
Такой метод очень напоминает использование параметра var в списке аргументов функций, принятое в языке программирования Паскаль, и является еще одним отличием от языка Java, где параметры всегда передаются по значению.