C#中的函数指针

Question

我想在某些方面，Delegate 或 MethodInfo 中的任何一个（或两者）都符合这个称号。但是，两者都没有提供我正在寻找的语法上的好处。所以，简而言之，有什么方法可以写出以下内容：

FunctionPointer foo = // whatever, create the function pointer using mechanisms
foo();

我不能使用实体委托（即，使用delegate 关键字来声明委托类型），因为直到运行时才能知道确切的参数列表。作为参考，这是我目前在 LINQPad 中一直在玩的东西，其中B 将（主要）是用户生成的代码，Main 也是如此，因此为了对我的用户更好，我正在尝试删除.Call:

void Main()
{
    A foo = new B();
    foo["SomeFuntion"].Call();
}

// Define other methods and classes here
interface IFunction {
    void Call();
    void Call(params object[] parameters);
}

class A {
    private class Function : IFunction {
        private MethodInfo _mi;
        private A _this;
        public Function(A @this, MethodInfo mi) {
            _mi = mi;
            _this = @this;
        }

        public void Call() { Call(null); }
        public void Call(params object[] parameters) {
            _mi.Invoke(_this, parameters);
        }
    }

    Dictionary<string, MethodInfo> functions = new Dictionary<string, MethodInfo>();

    public A() {
        List<MethodInfo> ml = new List<MethodInfo>(this.GetType().GetMethods());
        foreach (MethodInfo mi in typeof(Object).GetMethods())
        {
            for (int i = 0; i < ml.Count; i++)
            {
                if (ml[i].Name == mi.Name)
                    ml.RemoveAt(i);
            }
        }

        foreach (MethodInfo mi in ml)
        {
            functions[mi.Name] = mi;
        }
    }

    public IFunction this[string function] {
        get { 
            if (!functions.ContainsKey(function))
                throw new ArgumentException();

            return new Function(this, functions[function]);
        }
    }
}

sealed class B : A {
    public void SomeFuntion() {
        Console.WriteLine("SomeFunction called.");
    }
}

Answer 1

你说你想保持参数的数量和类型是开放的，但你可以用一个 delgate 做到这一点：

public delegate object DynamicFunc(params object[] parameters);

这与您目前拥有的完全相同。试试这个：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        DynamicFunc f = par =>
                        {
                            foreach (var p in par)
                                Console.WriteLine(p);

                            return null;
                        };

        f(1, 4, "Hi");
    }
}

您可以将实例方法委托与您的Function 类非常相似：一个对象和一个MethodInfo。所以没必要重写。

此外，C 和 C++ 中的函数指针并不符合您的需要：它们不能绑定到对象实例和函数，而且它们是静态类型的，而不是动态类型的。 p>

如果您想在 DynamicFunc 委托中“包装”任何其他方法，请尝试以下操作：

public static DynamicFunc MakeDynamicFunc(object target, MethodInfo method)
{
    return par => method.Invoke(target, par);
}

public static void Foo(string s, int n)    
{
    Console.WriteLine(s);
    Console.WriteLine(n);
}

然后：

DynamicFunc f2 = MakeDynamicFunc(null, typeof(Program).GetMethod("Foo"));

f2("test", 100);

请注意，我使用的是静态方法Foo，因此我为实例传递了null，但如果它是一个实例方法，我将传递要绑定到的对象。 Program 恰好是我定义静态方法的类。

当然，如果你传递了错误的参数类型，那么你会在运行时出错。我可能会寻找一种方法来设计您的程序，以便在编译时捕获尽可能多的类型信息。

Answer 2

这是您可以使用的另一段代码；反射相当慢，所以如果你希望你的动态函数调用被频繁调用，你不希望在委托中调用 method.Invoke：

public delegate void DynamicAction(params object[] parameters);
static class DynamicActionBuilder
{
    public static void PerformAction0(Action a, object[] pars) { a(); }
    public static void PerformAction1<T1>(Action<T1> a, object[] p) {
        a((T1)p[0]);
    }
    public static void PerformAction2<T1, T2>(Action<T1, T2> a, object[] p) {
        a((T1)p[0], (T2)p[1]);
    }
    //etc...

    public static DynamicAction MakeAction(object target, MethodInfo mi) {
        Type[] typeArgs =
            mi.GetParameters().Select(pi => pi.ParameterType).ToArray();
        string perfActName = "PerformAction" + typeArgs.Length;
        MethodInfo performAction =
            typeof(DynamicActionBuilder).GetMethod(perfActName);
        if (typeArgs.Length != 0)
            performAction = performAction.MakeGenericMethod(typeArgs);
        Type actionType = performAction.GetParameters()[0].ParameterType;
        Delegate action = Delegate.CreateDelegate(actionType, target, mi);
        return (DynamicAction)Delegate.CreateDelegate(
            typeof(DynamicAction), action, performAction);
    }
}

你可以这样使用它：

static class TestDab
{
    public static void PrintTwo(int a, int b) {
        Console.WriteLine("{0} {1}", a, b);
        Trace.WriteLine(string.Format("{0} {1}", a, b));//for immediate window.
    }
    public static void PrintHelloWorld() {
        Console.WriteLine("Hello World!");
        Trace.WriteLine("Hello World!");//for immediate window.
    }

    public static void TestIt() {
        var dynFunc = DynamicActionBuilder.MakeAction(null,
            typeof(TestDab).GetMethod("PrintTwo"));
        dynFunc(3, 4);
        var dynFunc2 = DynamicActionBuilder.MakeAction(null,
            typeof(TestDab).GetMethod("PrintHelloWorld"));
        dynFunc2("extraneous","params","allowed"); //you may want to check this.
    }
}

这会快很多；每个动态调用将涉及每个参数的 1 次类型检查、2 次委托调用以及由于参数样式传递而导致的一个数组构造。