Dotnet的局部函数和委托的对比

 

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把委托和局部函数放成前后篇，是因为这两个内容很像，用起来容易混。

使用委托表达式(Lambda)

假设一个场景：我们有一个订单列表，里面有售价和采购价。我们需要计算所有物品的毛利率。

public class OrderDetails 
{ 
    public int Id { get; set; } 
    public string ItemName { get; set; } 
    public double PurchasePrice { get; set; } 
    public double SellingPrice { get; set; } 
} 

通过迭代，我们可以计算出每个项目的毛利率：

static void Main(string[] args) 
{ 
    List<OrderDetails> lstOrderDetails = new List<OrderDetails>(); 
 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 1, ItemName = "Item 1", PurchasePrice = 100, SellingPrice = 120 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 2, ItemName = "Item 2", PurchasePrice = 800, SellingPrice = 1200 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 3, ItemName = "Item 3", PurchasePrice = 150, SellingPrice = 150 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 4, ItemName = "Item 4", PurchasePrice = 155, SellingPrice = 310 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 5, ItemName = "Item 5", PurchasePrice = 500, SellingPrice = 550 }); 
 
    Func<double, double, double> GetPercentageProfit = (purchasePrice, sellPrice) => (((sellPrice - purchasePrice) / purchasePrice) * 100); 
 
    foreach (var order in lstOrderDetails) 
    { 
        Console.WriteLine($"Item Name: {order.ItemName}, Profit(%) : {GetPercentageProfit(order.PurchasePrice, order.SellingPrice)} "); 
    } 
} 

例子中，我们创建了一个有5个商品的列表。我们还创建了一个委托表达式，并在循环中调用。

我们来看看这个委托表达式在IL中是什么样子：

图上能很清楚看到，Lambda被转换成了类。

等等，为什么lambda表达式被转成了类，而不是一个方法?

这里需要划重点。Lambda表达式，在IL中会被转为委托。而委托是一个类。关于委托为什么是一个类，可以去看上一篇。这儿知道结论就好。

所以，Lambda表达式会转成一个类，应该通过一个实例来使用。而这个实例是new出来的，所以是分配在堆上的。

另外，通过IL代码我们也知道，IL是使用虚方法callvirt来调用的这个表达式。

现在，我们知道了一件事：Lambda会被转成委托和类，由这个类的一个实例来使用。这个对象的生命周期必须由GC来处理。

使用局部函数(Local Function)

上面的示例代码，我们换成局部函数：

static void Main(string[] args) 
{ 
    List<OrderDetails> lstOrderDetails = new List<OrderDetails>(); 
 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 1, ItemName = "Item 1", PurchasePrice = 100, SellingPrice = 120 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 2, ItemName = "Item 2", PurchasePrice = 800, SellingPrice = 1200 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 3, ItemName = "Item 3", PurchasePrice = 150, SellingPrice = 150 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 4, ItemName = "Item 4", PurchasePrice = 155, SellingPrice = 310 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 5, ItemName = "Item 5", PurchasePrice = 500, SellingPrice = 550 }); 
 
    double GetPercentageProfit(double purchasePrice, double sellPrice) 
    { 
        return (((sellPrice - purchasePrice) / purchasePrice) * 100); 
    } 
 
    foreach (var order in lstOrderDetails) 
    { 
        Console.WriteLine($"Item Name: {order.ItemName}, Profit(%) : {GetPercentageProfit(order.PurchasePrice, order.SellingPrice)} "); 
    } 
} 

现在，我们在Main方法中放入了局部函数GetPercentageProfit。

我们再检查下IL里的代码：

没有新类，没有新对象，只是一个简单的函数调用。

此外，Lambda表达式和局部函数的一个重要区别是IL中的调用方式。调用局部函数用call，它比callvirt要快，因为它是存储在堆栈上的，而不是堆上。

通常我们不需要关注IL如何运作，但好的开发人员真的需要了解一些框架的内部细节。

call和callvert的区别在于，call不检查调用者实例是否存在，而且callvert总是在调用时检查，所以callvert不能调用静态类方法，只能调用实例方法。

还是上面的例子，这回我们用迭代器实现：

static void Main(string[] args) 
{ 
    List<OrderDetails> lstOrderDetails = new List<OrderDetails>(); 
 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 1, ItemName = "Item 1", PurchasePrice = 100, SellingPrice = 120 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 2, ItemName = "Item 2", PurchasePrice = 800, SellingPrice = 1200 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 3, ItemName = "Item 3", PurchasePrice = 150, SellingPrice = 150 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 4, ItemName = "Item 4", PurchasePrice = 155, SellingPrice = 310 }); 
    lstOrderDetails.Add(new OrderDetails() { Id = 5, ItemName = "Item 5", PurchasePrice = 500, SellingPrice = 550 }); 
 
    var result = GetItemSellingPice(lstOrderDetails); 
 
    foreach (string s in result) 
    { 
        Console.WriteLine(s.ToString()); 
    } 
} 
 
private static IEnumerable<string> GetItemSellingPice(List<OrderDetails> lstOrderDetails) 
{ 
    if (lstOrderDetails == null) throw new ArgumentNullException(); 
 
    foreach (var order in lstOrderDetails) 
    { 
        yield return ($"Item Name:{order.ItemName}, Selling Price:{order.SellingPrice}"); 
    } 
} 

我们将列表传递给GetItemSellingPice。我们在方法中检查了列表不能为null，并在循环中使用yield return返回数据。

代码看起来没问题，是吧?

那我们假设列表真的为空，会怎么样呢?应该会返回ArgumentNullException，预期是这样。

执行一下看看，实际不是这样。当我们使用迭代器时，方法并没有立即执行并返回异常，而是在我们使用结果foreach (string s in result)时，才执行并返回异常。这种情况，会让我们对于异常的判断和处理出现错误。

这时候，局部函数就是一个好的解决方式：

static void Main(string[] args) 
{ 
    var result = GetItemSellingPice(null); 
 
    foreach (string s in result) 
    { 
        Console.WriteLine(s.ToString()); 
    } 
} 
 
private static IEnumerable<string> GetItemSellingPice(List<OrderDetails> lstOrderDetails) 
{ 
    if (lstOrderDetails == null) throw new ArgumentNullException(); 
 
    return GetItemPrice(); 
 
    IEnumerable<string> GetItemPrice() 
    { 
        foreach (var order in lstOrderDetails) 
        { 
            yield return ($"Item Name:{order.ItemName}, Selling Price:{order.SellingPrice}"); 
        } 
    } 
} 

现在，我们正确地在第一时间得到异常。

总结

局部函数是一个非常强大的存在。它与Lambda表达式类似，但有更优的性能。

又是一个好东西，是吧?

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