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動態創建函數

匿名函數不足之處

理解c#中的閉包

閉包的優點

動態創建函數

大多數同學，都或多或少的使用過。回顧下c#中動態創建函數的進化：

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寫慣了是不是看起來很繁瑣、落后。 剛學委托時，都把委托理解成函數指針，也來看下用函數指針實現的：

char getname(char p);

typedef char (*dynamicfunction)(char p);

dynamicfunction getdynamicfunction()

{

return getname;

}

char getname(char p)

{

return p;

};

char result = getdynamicfunction()('m');

對比起來和c# 1.0幾乎一模一樣了(引用/指針差別)，畢竟是同一家族的。

c# 2.0中，增加匿名函數：

public delegate string dynamicfunction(string name);

dynamicfunction result2 = delegate(string name)

{

return name;

};

c# 3.0中，增加lambda表達式，華麗的轉身：

public static func<string, string> getdynamicfunction()

{

return name => name;

}

var result = getdynamicfunction()(mushroom);

匿名函數不足之處

雖然增加lambda表達式，已經極大簡化了我們的工作量。但確實有些不足之處：

var result = name => name;

這些寫編譯時是報錯的。因為c#本身強類型語言的，提供var語法糖只是為了省去聲明確定類型的工作量。 編譯器在編譯時必須能夠完全推斷出各參數的類型才行。代碼中的name參數類

型，顯然在編譯時無法推斷出來的。

var result = (string name) => name;

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

expression<func<string, string>> result3 = (string name) => name;

上面直接聲明name類型呢，很遺憾這樣也是報錯的。代碼中已經給出答案了，編譯器推斷不出右邊表達式是屬于func<string, string>類型還是expression<func<string, string>>類型

。

dynamic result = name => name;

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

用dynamic呢，同樣編譯器也分不出右邊是個委托，我們顯示轉換下就可以了。

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

dynamicfunction df = function;

這里定義個func委托，雖然參數和返回值類型都和dynamicfunction委托一樣，但編譯時還是會報錯：不能隱式轉換func<string, string>到dynamicfunction，2個類型是不兼容的。

理解c#中的閉包

談論到動態創建函數，都要牽扯到閉包。閉包這個概念資料很多了，理論部分這里就不重復了。 來看看c#代碼中閉包：

func<func<int>> a = () =>

{

var age = 18;

return () =>  //b函數

{

return age;

};

};

var result = a()();

上面就是閉包，可理解為就是： 跨作用域訪問函數內變量，也有說帶著數據的行為。

c#變量作用域一共有三種，即：類變量，實例變量，函數內變量。子作用域訪問父作用域的變量(即函數內訪問實例/類變量)在我們看來理所當然的，也符合我們一直的編程習慣。

例子中匿名函數b是可以訪問上層函數a的變量age。對于編譯器而言，a函數是b函數的父作用域，所以b函數訪問父作用域的age變量是符合規范的。

int age = 16;

void display()

{

console.writeline(age);

int age = 18;

console.writeline(age);

}

上面編譯會報錯未聲明使用，編譯器檢查到函數內聲明age后，作用域就會覆蓋父作用域的age，(像js就undefined了)。

func<int> c = () =>

{

var age = 19;

return age;

};

上面聲明個同級函數c，那么a函數是無法訪c函數中的age變量的。 簡單來說就是不可跨作用域訪問其他函數內的變量。 那編譯器是怎么實現閉包機制的呢？

如上圖，答案是升級作用域，把a函數升級為一個實例類作用域。 在編譯代碼期間，編譯器檢查到b函數使用a函數內變量時，會自動生成一個匿名類x，把原a函數內變量age提升為x類的

字段(即實例變量)，a函數提升為匿名類x的實例函數。下面是編譯器生成的代碼(精簡過)：

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;

}

}

我們再來看個復雜點的例子：

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));

輸出結果是20、40、60。 當看到這個函數內變量val通過閉包被傳遞的時候，我們就知道val不僅僅是個函數內變量了。之前我們分析過編譯器怎么生成的代碼，知道val此時是一個匿名

類的實例變量，interadd是匿名類的實例函數。所以無論val傳遞多少層，它的值始終保持著，直到離開這個(鏈式)作用域。

關于閉包，在js當中談論的比較多，同理，可以對比理解下：

function a() {

var age = 18;

return function () {

return age;

}

}

a()();

閉包的優點

對變量的保護。想暴露一個變量值，但又怕聲明類或實例變量會被其他函數污染，這時就可以設計個閉包，只能通過函數調用來使用它。

邏輯連續性和變量保持。 a()是執行一部分邏輯，a()()僅接著a()邏輯繼續走下去，在這個邏輯上下文期間，變量始終都被保持著，可以隨意使用。