Dotnet的局部函数和委托的对比

上一篇说了一下委托，这篇来说说局部函数和委托的对比。

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。

需要了解委托相关内容，可以看这一篇 【传送门】

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 lstOrderDetails = new List();

    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 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 lstOrderDetails = new List();

    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 lstOrderDetails = new List();

    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 GetItemSellingPice(List 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 GetItemSellingPice(List lstOrderDetails)
{
    if (lstOrderDetails == null) throw new ArgumentNullException();

    return GetItemPrice();

    IEnumerable 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？