2016年3月30日星期三

浅析C# 中object sender与EventArgs e

一、了解C#中的预定义事件处理机制
    在写代码前我们先来熟悉.net框架中和事件有关的类和委托,了解C#中预定义事件的处理。
EventArgs是包含事件数据的类的基类,用于传递事件的细节。
EventHandler是一个委托声明如下
public delegate void EventHandler( object sender , EventArgs e )
注意这里的参数,前者是一个对象(其实这里传递的是对象的引用,如果是button1click事件则sender就是button1),后面是包含事件数据的类的基类。
下面我们研究一下Button类看看其中的事件声明(使用WinCV工具查看),以Click事件为例。
public event EventHandler Click;
这里定义了一个EventHandler类型的事件Click
前面的内容都是C#在类库中已经为我们定义好了的。下面我们来看编程时产生的代码。
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
         {
             ...
         }
这是我们和button1_click事件所对应的方法。注意方法的参数符合委托中的签名(既参数列表)。那我们怎么把这个方法和事件联系起来呢,请看下面的代码。
this.button1.Click += new System.EventHandler(this.button1_Click);
this.button1_Click方法绑定到this.button1.Click事件。
下面我们研究一下C#事件处理的工作流程,首先系统会在为我们创建一个在后台监听事件的对象(如果是 button1的事件那么监听事件的就是button1),这个对象用来产生事件,如果有某个用户事件发生则产生对应的应用程序事件,然后执行订阅了事件 的所有方法。
二、简单的自定义事件(1)
首先我们需要定义一个类来监听客户端事件,这里我们监听键盘的输入。
定义一个委托。
public delegate void UserRequest(object sender,EventArgs e);
前面的object用来传递事件的发生者,后面的EventArgs用来传递事件的细节,现在暂时没什么用处,一会后面的例子中将使用。
下面定义一个此委托类型类型的事件
 public event UserRequest OnUserRequest;
 下面我们来做一个死循环
 public void Run()
      {
        bool finished=false;
         do
          {
           if (Console.ReadLine()=="h")
           {
            OnUserRequest(this,new EventArgs());
           }  
          }while(!finished);
          }
此代码不断的要求用户输入字符,如果输入的结果是h,则触发OnUserRequest事件,事件的触发者是本身(this),事件细节无(没有传递任何参数的EventArgs实例)。我们给这个类取名为UserInputMonitor
下面我们要做的是定义客户端的类
    
首先得实例化UserInputMonitor
 UserInputMonitor monitor=new UserInputMonitor();
 然后我们定义一个方法。
 private void ShowMessage(object sender,EventArgs e)
       {
           Console.WriteLine("HaHa!!");
       }
 最后要做的是把这个方法和事件联系起来(订阅事件),我们把它写到库户端类的构造函数里。
Client(UserInputMonitor m)
      {
        m.OnUserRequest+=new    UserInputMonitor.UserRequest(this.ShowMessage);
       //m.OnUserRequest+=new m.UserRequest(this.ShowMessage);
       //注意这种写法是错误的,因为委托是静态的
      }
 下面创建客户端的实例。
  new Client(monitor);
  对了,别忘了让monitor开始监听事件。
  monitor.run();
  大功告成,代码如下:
  using System;
       class UserInputMonitor
      {
        public delegate void UserRequest(object sender,EventArgs e);
       //
定义委托
        public event UserRequest OnUserRequest;
       //
此委托类型类型的事件
        public void Run()
       {
            bool finished=false;
         do
         {
           if (Console.ReadLine()=="h")
            {
           OnUserRequest(this,new EventArgs());
            }  
         }while(!finished);
     }
}
  public class Client
   {
      public static void Main()
        {
           UserInputMonitor monitor=new UserInputMonitor();
           new Client(monitor);
            monitor.Run();
        }
   private void ShowMessage(object sender,EventArgs e)
     {
        Console.WriteLine("HaHa!!");
     }
     Client(UserInputMonitor m)
       {
         m.OnUserRequest+=new     UserInputMonitor.UserRequest(this.ShowMessage);
         //m.OnUserRequest+=new m.UserRequest(this.ShowMessage);
        //
注意这种写法是错误的,因为委托是静态的
        }
    }
三、进一步研究C#中的预定义事件处理机制
    可能大家发现在C#中有些事件和前面的似乎不太一样。例
private void textBox1_KeyPress(object sender,System.Windows.Forms.KeyPressEventArgs e)
       {

       }
 this.textBox1.KeyPress+=newSystem.Windows.Forms.KeyPressEventHandler(this.textBox1_KeyPress);
这里使用了KeyPressEventArgs而不是EventArgs作为参数。这里使用了KeyEventHandler委托,而不是EventHandler委托。
KeyPressEventArgsEventArgs的派生类,而KeyEventHandler的声明如下
public delegate void KeyEventHandler( object sender , KeyEventArgs e );
是参数为KeyEventArgs的委托。那为什么KeyPress事件要这么做呢,我们可以从两个类的构造函数来找答案。
public EventArgs();
public KeyPressEventArgs(char keyChar);
这里的keyData是什么,是用来传递我们按下了哪个键的,哈。
我在KeyEventArgs中又发现了属性
public char KeyChar { get; }
 进一步证明了我的理论。下面我们来做一个类似的例子来帮助理解。
四、简单的自定义事件(2)
    拿我们上面做的例子来改。
    我们也定义一个EventArgs(类似KeyEventArgs)取名MyEventArgs,定义一个构造函数public MyEventArgs(char keyChar),同样我们也设置相应的属性。代码如下

using System;
class MyMyEventArgs:EventArgs
{
 private char keyChar;
 public MyMyEventArgs(char keyChar)
 {
  this.keychar=keychar;
 }
 public char KeyChar
 {
  get
  {
   return keyChar;
  }
 }
}
因为现在要监听多个键了,我们得改写监听器的类中的do...while部分。改写委托,改写客户端传递的参数。好了最终代码如下,好累
using System;
class MyEventArgs:EventArgs
{
 private char keyChar;
 public MyEventArgs(char keyChar)
 {
  this.keyChar=keyChar;
 }
 public char KeyChar
 {
  get
  {
   return keyChar;
  }
 }
}
class UserInputMonitor
{
 public delegate void UserRequest(object sender,MyEventArgs e);
 //
定义委托
 public event UserRequest OnUserRequest;
 //
此委托类型类型的事件
 public void Run()
 {
  bool finished=false;
  do
  {
   string inputString= Console.ReadLine();
   if (inputString!="") 
    OnUserRequest(this,new MyEventArgs(inputString[0]));
  }while(!finished);
 }
}
public class Client
{
 public static void Main()
 {
  UserInputMonitor monitor=new UserInputMonitor();
  new Client(monitor);
  monitor.Run();
 }
 private void ShowMessage(object sender,MyEventArgs e)
 {
  Console.WriteLine("
捕捉到:{0}",e.KeyChar);
 }
 Client(UserInputMonitor m)
 {
  m.OnUserRequest+=new UserInputMonitor.UserRequest(this.ShowMessage);
  //m.OnUserRequest+=new m.UserRequest(this.ShowMessage);
  //
注意这种写法是错误的,因为委托是静态的
 }
}

2016年3月21日星期一

Lambda 表达式(C# 编程指南)

Lambda 表达式是一种可用于创建委托表达式目录树类型的匿名函数。 通过使用 lambda 表达式,可以写入可作为参数传递或作为函数调用值返回的本地函数。 Lambda 表达式对于编写 LINQ 查询表达式特别有用。
若要创建 Lambda 表达式,需要在 Lambda 运算符 => 左侧指定输入参数(如果有),然后在另一侧输入表达式或语句块。 例如,lambda 表达式 x => x * x 指定名为 x 的参数并返回 x 的平方值。 如下面的示例所示,你可以将此表达式分配给委托类型:
delegateint del(int i);
staticvoid Main(string[] args)
{
    del myDelegate = x => x * x;
    int j = myDelegate(5); //j = 25
}
若要创建表达式目录树类型:
using System.Linq.Expressions;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        staticvoid Main(string[] args)
        {
            Expression<del> myET = x => x * x;
        }
    }
}
=> 运算符具有与赋值运算符 (=) 相同的优先级并且是右结合运算(参见“运算符”文章的“结合性”部分)。
Lambda 在基于方法的 LINQ 查询中用作标准查询运算符方法(如 Where)的参数。
使用基于方法的语法在 Enumerable 类中调用 Where 方法时(如在 LINQ to Objects 和 LINQ to XML 中一样),参数是委托类型 System.Func<T, TResult> 使用 Lambda 表达式创建该委托最为方便。 例如,当你在 System.Linq.Queryable 类中调用相同的方法时(如在 LINQ to SQL 中一样),参数类型为 System.Linq.Expressions.Expression<Func>,其中 Func 是最多具有十六个输入参数的任何一个 Func 委托。 同样,Lambda 表达式只是一种非常简洁的构造该表达式目录树的方式。 尽管事实上通过 Lambda 创建的对象具有不同的类型,但 Lambda 使得 Where 调用看起来类似。
在上一个示例中,请注意委托签名具有一个 int 类型的隐式类型输入参数,并返回 int 可以将 Lambda 表达式转换为该类型的委托,因为该表达式也具有一个输入参数 (x),以及一个编译器可隐式转换为 int 类型的返回值。(以下几节中将对类型推理进行详细讨论。)使用输入参数 5 调用委托时,它将返回结果 25。
在 is 或 as 运算符的左侧不允许使用 Lambda。
适用于匿名方法的所有限制也适用于 Lambda 表达式。 有关更多信息,请参见匿名方法(C# 编程指南)

表达式 lambda

表达式位于 => 运算符右侧的 lambda 表达式称为“表达式 lambda”。 表达式 lambda 广泛用于表达式树(C# 和 Visual Basic)的构造。 表达式 lambda 会返回表达式的结果,并采用以下基本形式:
(input parameters) => expression
仅当 lambda 只有一个输入参数时,括号才是可选的;否则括号是必需的。 括号内的两个或更多输入参数使用逗号加以分隔:
(x, y) => x == y
有时,编译器难以或无法推断输入类型。 如果出现这种情况,你可以按以下示例中所示方式显式指定类型:
(int x, string s) => s.Length > x
使用空括号指定零个输入参数:
() => SomeMethod()
在上一个示例中,请注意表达式 Lambda 的主体可以包含一个方法调用。 但是,如果要创建在 .NET Framework 之外计算的表达式目录树(例如,在 SQL Server 中),则不应在 lambda 表达式中使用方法调用。 在 .NET 公共语言运行时上下文之外,方法将没有任何意义。

语句 lambda

语句 lambda 与表达式 lambda 表达式类似,只是语句括在大括号中:
(input parameters) => {statement;}
语句 lambda 的主体可以包含任意数量的语句;但是,实际上通常不会多于两个或三个。
delegatevoid TestDelegate(string s);
…
TestDelegate myDel = n => { string s = n + " " + "World"; Console.WriteLine(s); };
myDel("Hello");
像匿名方法一样,语句 lambda 也不能用于创建表达式目录树。

异步 lambda

通过使用 async 和 await 关键字,你可以轻松创建包含异步处理的 lambda 表达式和语句。 例如,下面的 Windows 窗体示例包含一个调用和等待异步方法 ExampleMethodAsync的事件处理程序。
publicpartialclass Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
    }

    privateasyncvoid button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        // ExampleMethodAsync returns a Task.await ExampleMethodAsync();
        textBox1.Text += "\r\nControl returned to Click event handler.\r\n";
    }

    async Task ExampleMethodAsync()
    {
        // The following line simulates a task-returning asynchronous process.await Task.Delay(1000);
    }
}
你可以使用异步 lambda 添加同一事件处理程序。 若要添加此处理程序,请在 lambda 参数列表前添加一个 async 修饰符,如下例所示。
publicpartialclass Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        button1.Click += async (sender, e) =>
        {
            // ExampleMethodAsync returns a Task.await ExampleMethodAsync();
            textBox1.Text += "\r\nControl returned to Click event handler.\r\n";
        };
    }

    async Task ExampleMethodAsync()
    {
        // The following line simulates a task-returning asynchronous process.await Task.Delay(1000);
    }
}
有关如何创建和使用异步方法的更多信息,请参见使用 Async 和 Await 的异步编程(C# 和 Visual Basic)

带有标准查询运算符的 lambda

许多标准查询运算符都具有输入参数,其类型是泛型委托系列 Func<T, TResult> 中的一种。 这些委托使用类型参数来定义输入参数的数量和类型,以及委托的返回类型。 Func 委托对于封装用户定义的表达式非常有用,这些表达式将应用于一组源数据中的每个元素。 例如,请考虑以下委托类型:
publicdelegate TResult Func<TArg0, TResult>(TArg0 arg0)
可以将委托实例化为 Func<int,bool> myFunc,其中 int 是输入参数,bool 是返回值。 返回值始终在最后一个类型参数中指定。 Func<int, string, bool> 定义包含两个输入参数(int 和 string)且返回类型为 bool 的委托。 当调用下面的 Func 委托时,该委托将返回 true 或 false 以指示输入参数是否等于 5:
Func<int, bool> myFunc = x => x == 5;
bool result = myFunc(4); // returns false of course
当参数类型为 Expression<Func> 时,你也可以提供 Lambda 表达式,例如在 System.Linq.Queryable 内定义的标准查询运算符中。 如果指定 Expression<Func> 参数,lambda 将编译为表达式目录树。
此处显示了一个标准查询运算符,Count 方法:
int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 };
int oddNumbers = numbers.Count(n => n % 2 == 1);
编译器可以推断输入参数的类型,或者你也可以显式指定该类型。 这个特殊 lambda 表达式将计算那些除以 2 时余数为 1 的整数的数量 (n)。
下面一行代码将生成一个序列,其中包含 numbers 数组中在 9 左侧的所有元素,因为它是序列中第一个不满足条件的数字:
var firstNumbersLessThan6 = numbers.TakeWhile(n => n < 6);
此示例展示了如何通过将输入参数括在括号中来指定多个输入参数。 该方法将返回数字数组中的所有元素,直至遇到一个值小于其位置的数字为止。 不要将 lambda 运算符 (=>) 与大于等于运算符 (>=) 混淆。
var firstSmallNumbers = numbers.TakeWhile((n, index) => n >= index);

Lambda 中的类型推理

在编写 lambda 时,通常不必为输入参数指定类型,因为编译器可以根据 lambda 主体、参数的委托类型以及 C# 语言规范中描述的其他因素来推断类型。 对于大多数标准查询运算符,第一个输入是源序列中的元素类型。 因此,如果要查询 IEnumerable<Customer>,则输入变量将被推断为 Customer 对象,这意味着你可以访问其方法和属性:
customers.Where(c => c.City == "London");
Lambda 的一般规则如下:
  • Lambda 包含的参数数量必须与委托类型包含的参数数量相同。
  • Lambda 中的每个输入参数必须都能够隐式转换为其对应的委托参数。
  • Lambda 的返回值(如果有)必须能够隐式转换为委托的返回类型。
请注意,lambda 表达式本身没有类型,因为常规类型系统没有“Lambda 表达式”这一内部概念。但是,有时以一种非正式的方式谈论 lambda 表达式的“类型”会很方便。 在这些情况下,类型是指委托类型或 lambda 表达式所转换到的 Expression 类型。

Lambda 表达式中的变量范围

在定义 lambda 函数的方法内或包含 lambda 表达式的类型内,lambda 可以引用范围内的外部变量(参见匿名方法(C# 编程指南))。 以这种方式捕获的变量将进行存储以备在 lambda 表达式中使用,即使在其他情况下,这些变量将超出范围并进行垃圾回收。 必须明确地分配外部变量,然后才能在 lambda 表达式中使用该变量。 下面的示例演示这些规则:
delegatebool D();
delegatebool D2(int i);

class Test
{
    D del;
    D2 del2;
    publicvoid TestMethod(int input)
    {
        int j = 0;
        // Initialize the delegates with lambda expressions.// Note access to 2 outer variables.// del will be invoked within this method.
        del = () => { j = 10;  return j > input; };

        // del2 will be invoked after TestMethod goes out of scope.
        del2 = (x) => {return x == j; };
      
        // Demonstrate value of j:// Output: j = 0 // The delegate has not been invoked yet.
        Console.WriteLine("j = {0}", j);        // Invoke the delegate.bool boolResult = del();

        // Output: j = 10 b = True
        Console.WriteLine("j = {0}. b = {1}", j, boolResult);
    }

    staticvoid Main()
    {
        Test test = new Test();
        test.TestMethod(5);

        // Prove that del2 still has a copy of// local variable j from TestMethod.bool result = test.del2(10);

        // Output: True
        Console.WriteLine(result);
           
        Console.ReadKey();
    }
}

下列规则适用于 lambda 表达式中的变量范围:
  • 捕获的变量将不会被作为垃圾回收,直至引用变量的委托符合垃圾回收的条件。
  • 在外部方法中看不到 lambda 表达式内引入的变量。
  • Lambda 表达式无法从封闭方法中直接捕获 ref 或 out 参数。
  • Lambda 表达式中的返回语句不会导致封闭方法返回。
  • 如果跳转语句的目标在块外部,则 lambda 表达式不能包含位于 lambda 函数内部的 goto 语句、break 语句或 continue 语句。 同样,如果目标在块内部,则在 lambda 函数块外部使用跳转语句也是错误的。

C# 语言规范

有关详细信息,请参阅 C# 语言规范。该语言规范是 C# 语法和用法的权威资料。