Делегаты Action, Predicate и Func

В .NET есть несколько встроенных делегатов, которые используются в различных ситуациях. И наиболее используемыми, с которыми часто приходится сталкиваться, являются Action, Predicate и Func.

Action

Делегат Action представляет некоторое действие, которое ничего не возвращает, то есть в качестве возвращаемого типа имеет тип void:

public delegate void Action()
public delegate void Action<in T>(T obj)

Данный делегат имеет ряд перегруженных версий. Каждая версия принимает разное число параметров: от Action<in T1> до Action<in T1, in T2,....in T16>. Таким образом можно передать до 16 значений в метод.

Как правило, этот делегат передается в качестве параметра метода и предусматривает вызов определенных действий в ответ на произошедшие действия. Например:

DoOperation(10, 6, Add);        // 10 + 6 = 16
DoOperation(10, 6, Multiply);   // 10 * 6 = 60

void DoOperation(int a, int b, Action<int, int> op) => op(a, b);

void Add(int x, int y) => Console.WriteLine($"{x} + {y} = {x + y}");
void Multiply(int x, int y) => Console.WriteLine($"{x} * {y} = {x * y}");

Predicate

Делегат Predicate<T> принимает один параметр и возвращает значение типа bool:

delegate bool Predicate<in T>(T obj);

Как правило, используется для сравнения, сопоставления некоторого объекта T определенному условию. В качестве выходного результата возвращается значение true, если условие соблюдено, и false, если не соблюдено:

Predicate<int> isPositive = (int x) => x > 0;

Console.WriteLine(isPositive(20));
Console.WriteLine(isPositive(-20));

В данном случае возвращается true или false в зависимости от того, больше нуля число или нет.

Func

Еще одним распространенным делегатом является Func. Он возвращает результат действия и может принимать параметры. Он также имеет различные формы: от Func<out T>(), где T - тип возвращаемого значения, до Func<in T1, in T2,...in T16, out TResult>(), то есть может принимать до 16 параметров.

TResult Func<out TResult>()
TResult Func<in T, out TResult>(T arg)
TResult Func<in T1, in T2, out TResult>(T1 arg1, T2 arg2)
TResult Func<in T1, in T2, in T3, out TResult>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3)
TResult Func<in T1, in T2, in T3, in T4, out TResult>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4)
//...........................................

Данный делегат также часто используется в качестве параметра в методах:

int result1 = DoOperation(6, DoubleNumber); // 12
Console.WriteLine(result1);

int result2 = DoOperation(6, SquareNumber); // 36
Console.WriteLine(result2);

int DoOperation(int n, Func<int, int> operation) => operation(n);
int DoubleNumber(int n) => 2 * n;
int SquareNumber(int n) => n * n;

Метод DoOperation() в качестве параметра принимает делегат Func<int, int>, то есть ссылку на метод, который принимает число int и возвращает также значение int.

При первом вызове метода DoOperation() ему передается ссылка на метод DoubleNumber, который увеличивает число в два раза. Во втором случае передается метод SquareNumber - опять же метод, который принимает параметр типа int и возвращает результат в виде значения int.

Другой пример:

Func<int, int, string> createString = (a, b) => $"{a}{b}";
Console.WriteLine(createString(1, 5));  // 15
Console.WriteLine(createString(3, 5));  // 35

Здесь переменная createString представляет лямбда-выражение, которое принимает два числа int и возвращает строку, то есть представляет делегат Func<int, int, string>.