C#中的委托（Delegate）是一种类型安全的函数指针，用于封装方法的引用。委托允许你将方法作为参数传递给其他方法，或者将方法存储在变量中供后续调用。这种设计模式在事件处理、回调函数、异步编程等场景中尤为常用。下面对C#委托进行详细解释，并提供代码示例。

1. 委托定义

在C#中，定义一个委托类型需要指定其参数类型和返回类型。其语法形式如下：

public delegate 返回类型 委托名(参数类型 参数名[, ...]);

例如，定义一个接受两个整数参数并返回一个整数的委托：

public delegate int MathOperation(int num1, int num2);

2. 委托实例化

要使用委托，首先需要创建一个委托实例，并将一个具有匹配签名的方法赋值给它。方法可以是静态的、实例的，甚至可以是匿名方法或lambda表达式。

public static int Add(int a, int b) => a + b;
public static int Subtract(int a, int b) => a - b;

MathOperation addDelegate = new MathOperation(Add);
MathOperation subtractDelegate = new MathOperation(Subtract);

或者使用C# 2.0引入的隐式类型化：

MathOperation addDelegate = Add;
MathOperation subtractDelegate = Subtract;

3. 多播委托（Multicast Delegates）

C#委托可以组合（+=）或分离（-=）其他委托实例，形成一个多播委托。多播委托在调用时会依次执行所有关联方法。这对于事件处理等场景特别有用，一个事件可以有多个订阅者（处理器）。

MathOperation combinedDelegate = addDelegate + subtractDelegate;
int result = combinedDelegate.Invoke(10, 5); // 先调用Add，后调用Subtract

4. 委托的用途

事件处理

C#中的事件就是一种特殊的委托类型，用于实现发布-订阅模式。一个类可以发布事件，其他类可以订阅这些事件并提供响应方法。当事件触发时，所有订阅者的方法会被依次调用。

public class Publisher
{
    public event EventHandler<MyEventArgs> CustomEvent;

    protected virtual void OnCustomEvent(MyEventArgs e)
    {
        CustomEvent?.Invoke(this, e);
    }

    public void TriggerEvent()
    {
        OnCustomEvent(new MyEventArgs("Event triggered"));
    }
}

public class Subscriber
{
    public void Subscribe(Publisher publisher)
    {
        publisher.CustomEvent += OnCustomEvent;
    }

    private void OnCustomEvent(object sender, MyEventArgs e)
    {
        Console.WriteLine($"Subscriber received event: {e.Message}");
    }
}
回调函数

委托可以用来封装回调函数，使得一个方法可以接受另一个方法作为参数，待特定时机或条件满足时调用。

public void PerformAsyncTask(Action<string> callback)
{
    Task.Run(() =>
    {
        // 模拟耗时操作
        Thread.Sleep(1000);

        // 完成任务后通过回调通知结果
        callback("Async task completed");
    });
}

// 使用回调
PerformAsyncTask(result =>
{
    Console.WriteLine($"Async task result: {result}");
});
LINQ查询

在LINQ（Language Integrated Query）中，委托如Func<T, TResult>和Action<T>被广泛用于定义筛选、投影、聚合等操作。

var numbers = new[] { 1, 2, 3, 4, 5 };

// 使用Func<int, bool>作为谓词筛选偶数
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);

// 使用Func<int, int, int>作为比较器排序
var sortedNumbers = numbers.OrderBy((a, b) => a.CompareTo(b));

5. 委托与Lambda表达式

C# 3.0引入了lambda表达式，极大地简化了委托的使用。Lambda表达式可以直接创建匿名方法，非常适合用于短小的委托定义。

MathOperation addLambda = (int a, int b) => a + b;

6. 委托与匿名方法

C# 2.0引入了匿名方法，可以在不创建单独命名方法的情况下定义委托实例。虽然lambda表达式现在更常用，但匿名方法在某些场景下仍有其价值。

MathOperation addAnonymous = delegate(int a, int b) { return a + b; };

总结起来，C#委托是一种强大的语言特性，它使得方法可以作为参数传递，支持事件处理、回调、异步编程等多种编程模式。通过与lambda表达式、匿名方法结合使用，可以更简洁、灵活地编写委托相关的代码。