编辑“︁C Sharp Func 委托”︁

{{DISPLAYTITLE:C# Func委托}}  
'''Func委托'''是C#中预定义的泛型委托类型，用于封装具有返回值的方法。它是.NET框架中{{code|System}}命名空间下{{code|System}}核心库的一部分，广泛应用于LINQ、异步编程和事件处理等场景。与{{code|Action}}委托不同，{{code|Func}}委托要求方法必须返回一个值。

== 基本概念 ==  
{{code|Func}}委托的签名遵循以下规则：  
* 最后一个泛型参数表示返回值类型。  
* 前面的泛型参数表示输入参数的类型（最多支持16个输入参数）。  

其通用形式为：  
<math>\text{Func<T1, T2, ..., T16, TResult>}</math>  

例如：  
* {{code|Func<int>}}：无参数，返回{{code|int}}类型。  
* {{code|Func<string, bool>}}：接受一个{{code|string}}参数，返回{{code|bool}}类型。  

== 基本用法 ==  
以下示例展示如何声明和使用{{code|Func}}委托：  

<syntaxhighlight lang="csharp">  
// 定义一个返回两数之和的方法  
int Add(int a, int b)  
{  
    return a + b;  
}  

// 使用Func委托封装该方法  
Func<int, int, int> addDelegate = Add;  

// 调用委托  
int result = addDelegate(3, 5);  
Console.WriteLine(result); // 输出: 8  
</syntaxhighlight>  

=== 匿名方法与Lambda表达式 ===  
{{code|Func}}委托常与匿名方法或Lambda表达式结合使用：  

<syntaxhighlight lang="csharp">  
// 使用Lambda表达式  
Func<int, int, int> multiply = (x, y) => x * y;  
Console.WriteLine(multiply(4, 5)); // 输出: 20  

// 使用匿名方法（C# 2.0+）  
Func<string, string> greet = delegate(string name)  
{  
    return $"Hello, {name}!";  
};  
Console.WriteLine(greet("Alice")); // 输出: Hello, Alice!  
</syntaxhighlight>  

== 实际应用场景 ==  
=== 1. LINQ查询 ===  
{{code|Func}}委托是LINQ操作的基础。例如{{code|Where}}方法的参数就是一个{{code|Func<T, bool>}}：  

<syntaxhighlight lang="csharp">  
List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };  
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0); // Func<int, bool>  

foreach (var num in evenNumbers)  
{  
    Console.WriteLine(num); // 输出: 2, 4  
}  
</syntaxhighlight>  

=== 2. 高阶函数 ===  
将{{code|Func}}作为参数传递，实现更灵活的代码逻辑：  

<syntaxhighlight lang="csharp">  
int ApplyOperation(Func<int, int, int> operation, int a, int b)  
{  
    return operation(a, b);  
}  

int sum = ApplyOperation((x, y) => x + y, 10, 20); // 输出: 30  
int product = ApplyOperation((x, y) => x * y, 10, 20); // 输出: 200  
</syntaxhighlight>  

=== 3. 缓存与惰性求值 ===  
利用{{code|Func}}实现延迟计算：  

<syntaxhighlight lang="csharp">  
Lazy<int> lazyValue = new Lazy<int>(() =>  
{  
    Console.WriteLine("Calculating...");  
    return 42;  
});  

Console.WriteLine(lazyValue.Value); // 第一次调用时计算并输出: Calculating... 42  
Console.WriteLine(lazyValue.Value); // 直接返回缓存值: 42  
</syntaxhighlight>  

== 性能注意事项 ==  
* '''内存分配'''：Lambda表达式可能隐式生成闭包类，影响内存使用。  
* '''内联优化'''：简单Lambda可能被JIT编译器内联优化。  
* '''委托链'''：避免过度组合{{code|Func}}委托（如{{code|Func1 + Func2}}），可能降低性能。  

== 与其他委托的对比 ==  
{| class="wikitable"  
! 委托类型 !! 输入参数 !! 返回值  
|-  
| {{code|Action}} | 支持0-16个 | 无  
|-  
| {{code|Func}} | 支持0-16个 | 有  
|-  
| {{code|Predicate<T>}} | 1个（T） | {{code|bool}}  
|}  

== 进阶：Func委托的实现原理 ==  
通过IL代码分析可知，{{code|Func}}本质上是编译器生成的类，继承自{{code|System.MulticastDelegate}}。例如：  

<mermaid>  
classDiagram  
    class MulticastDelegate {  
        +Invoke()  
        +BeginInvoke()  
        +EndInvoke()  
    }  
    class Func~T, TResult~ {  
        +Invoke(T arg) : TResult  
    }  
    MulticastDelegate <|-- Func~T, TResult~  
</mermaid>  

== 总结 ==  
{{code|Func}}委托是C#中强大的工具，它：  
* 简化了方法引用的传递。  
* 支持Lambda表达式实现简洁的匿名逻辑。  
* 是LINQ和函数式编程的基石。  

初学者应从简单示例入手，逐步掌握其在复杂场景（如异步编程或依赖注入）中的应用。

[[Category:编程语言]]
[[Category:C Sharp]]
[[Category:C Sharp 委托与lambda]]