7

На msdn прочитал такой абзац

A delegate is said to be bound to the method it represents. In addition to being bound to the method, a delegate can be bound to an object. The object represents the first parameter of the method, and is passed to the method every time the delegate is invoked. If the method is an instance method, the bound object is passed as the implicit this parameter (Me in Visual Basic); if the method is static, the object is passed as the first formal parameter of the method, and the delegate signature must match the remaining parameters.

Объясните, пожалуйста, что это за объект, почему он представляет первый параметр метода (как это вообще понять?), и как он передается в первый формальный параметр метода, если метод статический?

5
  • Объект - чей метод. Компилятор передает в метод ссылку на объект, чей метод, первым (нулевым) невидимым параметром - переменная this. В статических методах его нет.
    – user176262
    10 апр 2017 в 13:09
  • @Igor, а что означает "if the method is static, the object is passed as the first formal parameter of the method, and the delegate signature must match the remaining parameters."?
    – Qutrix
    10 апр 2017 в 13:14
  • Честно скажу: не знаю. Может, это что-то специфическое VB.NET-овское. Но подозрительно близко к тому, как работают extension-методы в C#.
    – user176262
    10 апр 2017 в 13:18
  • @Igor, да и все равно не понимаю этого: "The object represents the first parameter of the method"
    – Qutrix
    10 апр 2017 в 13:18
  • Возьмем обычный метод какого-нибудь класса. Определение класса и метода существуют в одном экземпляре. А объектов типа этого класса может быть много. Чтобы this внутри метода указывал на правильный объект, компилятор передает эту ссылку как невидимый первый параметр.
    – user176262
    10 апр 2017 в 13:22

1 ответ 1

5

Прекрасный вопрос! Вы попали на один из «пыльных углов», это редко посещаемая область на карте .NET.

Смотрите. У .NET есть два типа делегатов: открытые и замкнутые. Если вы посмотрите на тип Delegate, у него есть свойства Method и Target. Так вот, замкнутые делегаты — это те, которые используют Target, а открытые — те, у которых Target игнорируется.*

Как вы помните, вызов нестатического метода можно представить себе мысленно как вызов функции, у которой добавлен ещё один аргумент, представляющий this. (На этой аналогии базируется понятие методов расширения в C#.)

Разница между открытыми и замкнутыми делегатами на первый взгляд напоминает разницу между статическими и простыми (нестатическими) методами: вызов простого метода привязан к целевому объекту (то есть, объекту, у которого будет этот самый метод вызван, тому, который будет доступен как this внутри метода). Кажется естественным представлять статические методы открытыми, и нестатические — замкнутыми делегатами.

Но эта аналогия обманчива. На самом деле, как статический, так и нестатический метод могут быть «упакованы» как в открытый, так и в замкнутый делегат!

В простом случае, когда замкнутый делегат ссылается на простой метод, у Target'а вызывается Method. Что же происходит, когда простой метод попадает в открытый делегат? А вот что. Для вызова такого делегата нужно указать ещё одним аргументом объект, на котором данный метод будет вызван. При этом список аргументов для вызова делегата увеличится на 1. Таким образом, мы как бы отвязываем метод от объекта.

Тестовый код. Заводим простой класс и простой метод в нём:

class Test
{
    int n;
    public Test(int n) { this.n = n; }
    public void Display(int m) { Console.WriteLine($"object {n}, arg {m}"); }
}

Для создания замкнутых делегатов можно использовать перегрузки Delegate.CreateDelegate с параметром firstArgument, для замкнутых — без этого аргумента**. Ну или подойдут встроенные в язык средства. Тестируем:

Test t1 = new Test(1), t2 = new Test(2); // создали два экземпляра
Type typeT = typeof(Test);               // запомнили тип и MethodInfo для метода
MethodInfo miDisplay = typeT.GetMethod("Display");

// замкнутый делегат можно создать так:
Action<int> closedInstance1 = (Action<int>)Delegate.CreateDelegate(
                                                typeof(Action<int>), t1, miDisplay);
// более прямой метод встроен в язык:
Action<int> closedInstance2 = t2.Display;

// вызываем
closedInstance1(10); // object 1, arg 10
closedInstance2(11); // object 2, arg 11

// открытый делегат создаётся так:
Action<Test, int> openDelegate1 = (Action<Test, int>)Delegate.CreateDelegate(
                                                typeof(Action<Test, int>), miDisplay);
// более удобного, встроенного в язык метода создать открытый делегат
// из нестатического метода нет
openDelegate1(t2, 10);

Окей, теперь случай статического метода. В случае открытого делегата вызов прост: статический метод не требует наличия объекта для своего вызова. А что же происходит в случае замкнутого делегата? А вот что. Первый параметр из списка параметров метода фиксируется: его значение берётся всегда из поля Target нашего делегата. Список параметров укорачивается на 1. Таким образом, мы видим, что происходит замыкание по первому аргументу функции.

Тестируем:

Type typeST = typeof(StaticTest);  // запомнили тип и MethodInfo для метода
MethodInfo miDisplayEx = typeST.GetMethod("DisplayEx"),
           miPrintTwo = typeST.GetMethod("PrintTwo");

// открытый делегат можно создать через библиотечную функцию
Action<Test, int> openDelegate2 = (Action<Test, int>)Delegate.CreateDelegate(
                                        typeof(Action<Test, int>), miDisplayEx);
// или прямо через встроенный в язык метод
Action<string, int> openDelegate3 = StaticTest.PrintTwo;
// работает и для методов расширения
Action<Test, int> openDelegate4 = StaticTest.DisplayEx;

// вызываем
openDelegate2(t1, 20);     // More: object 1, arg 20
openDelegate3("hello", 3); // x = hello, y = 3
openDelegate4(t2, 21);     // More: object 2, arg 21

// замкнутый делегат
Action<int> closedDelegate2 = (Action<int>)Delegate.CreateDelegate(
                                        typeof(Action<int>), "goodbye", miPrintTwo);
// для методов расширения есть удобное средство в языке
Action<int> closedDelegate3 = t2.DisplayEx; // а вы знали, что так можно?

// вызываем
closedDelegate2(7);        // x = goodbye, y = 7
closedDelegate3(30);       // More: object 2, arg 30

Замыкание по первому аргументу значимого типа невозможно***.

Суммируя, у нас возможно 4 случая:

  • замкнутый делегат и простой метод: вызывается метод у фиксированного объекта
  • замкнутый делегат и статический метод: первый аргумент метода фиксируется
  • открытый делегат и простой метод: для вызова нужно указать и объект, и аргументы метода
  • открытый делегат и статический метод: вызывается метод как обычно, объект не нужен

Имеется ли у этого практическое применение? Наверное, в современном C#, где можно легко «тасовать» сигнатуры функций и проводить любые замыкания (а не только по неявному аргументу) при помощи лямбда-функций, это не так уж и необходимо, и может понадобиться лишь для экстремальной оптимизации, чтобы избежать создания лямбд.


Литература:


*У замкнутого делегата может быть Target == null, как ни странно. При его вызове случится, как и имеет смысл ожидать, NullReferenceException.

**Или с аргументом, равным null. Чем же отличается для функции Delegate.CreateDelegate замкнутый по null делегат от открытого, ссылающегося на нестатический метод? Количеством аргументов в сигнатуре делегата, которую вы передаёте первым аргументом!

***Причины этого такие же, как и причины невозможности получения делегата из метода расширения для значимого типа (оно ведёт к ошибке CS1113). О внутренних причинах этого написано здесь. Хотя сообщение об ошибке, которое производит Delegate.CreateDelegate, выглядит совершенно непонятно.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.