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C# 2.0 匿名方法規範深度解析（二）：委托相等性、明確賦值與方法組轉換

編輯：關於C#

繼上一篇介紹匿名方法語法與轉換規則後，本文繼續深入 C# 2.0 規範中關於匿名方法的委托實例相等性、明確賦值規則、方法組隱式轉換以及編譯器實現範例。

21.7 委托實例相等性

規範定義了由匿名方法產生的委托實例在相等運算符（==）與 object.Equals 下的行為：

可能相等：若兩個委托實例由語義相同的匿名方法表達式產生，且捕獲的外部變量集合相同，則它們可以相等（但不強制）。
絕不相等：若匿名方法語義不同，或捕獲的外部變量集合不同，則委托實例永不相等。

此規則允許編譯器對語義相同且捕獲相同變量的匿名方法進行優化，返回同一委托實例。

21.8 明確賦值規則

匿名方法對外部變量的明確賦值狀態遵循以下原則：

進入匿名方法塊時，外部變量的明確賦值狀態與外部上下文一致（即繼承外部狀態）。
在匿名方法塊內，明確賦值分析與普通塊相同。
離開匿名方法表達式後，變量的明確賦值狀態恢復為進入前的狀態（匿名方法內部的賦值不影響外部）。

錯誤範例 1：使用未賦值的外部變量

delegate bool Filter(int i);
void F() {
    int max;
    // 錯誤：max 在匿名方法聲明處未明確賦值
    Filter f = delegate(int n) { return n < max; };
    max = 5;
    DoWork(f);
}

錯誤範例 2：匿名方法內賦值不影響外部狀態

delegate void D();
void F() {
    int n;
    D d = delegate { n = 1; };
    d();
    // 錯誤：n 在此處仍視為未明確賦值
    Console.WriteLine(n);
}

21.9 方法組轉換

類似匿名方法的隱式轉換，方法組（method group）也存在到兼容委托類型的隱式轉換。若 new D(E) 合法，則 E 隱式轉換為 D，等價於 new D(E)。

此特性簡化了事件訂閱語法：

// 原寫法
okButton.Click += new EventHandler(OkClick);
// 簡化後
okButton.Click += OkClick;

方法組與匿名方法均可參與多載決策，但不參與類型推斷。

21.10 編譯器實現範例

規範以標準 C# 結構演示編譯器可能的降級實現（非強制性）：

情況 1：無捕獲變量 → 靜態方法

class Test {
    static void F() {
        D d = delegate { Console.WriteLine("test"); };
    }
}
// 降級為
class Test {
    static void F() { D d = new D(__Method1); }
    static void __Method1() { Console.WriteLine("test"); }
}

情況 2：捕獲 `this` 實例成員 → 實例方法

class Test {
    int x;
    void F() { D d = delegate { Console.WriteLine(x); }; }
}
// 降級為
class Test {
    int x;
    void F() { D d = new D(__Method1); }
    void __Method1() { Console.WriteLine(x); }
}

情況 3：捕獲局部變量 → 提升為編譯器生成類的字段

局部變量生命週期必須延長至委托存活期間，編譯器生成封裝類 __Locals1，將變量提升為字段，匿名方法轉為該類的實例方法。

class Test {
    void F() {
        int y = 123;
        D d = delegate { Console.WriteLine(y); };
    }
}
// 降級為
class Test {
    void F() {
        __Locals1 __locals1 = new __Locals1();
        __locals1.y = 123;
        D d = new D(__locals1.__Method1);
    }
    class __Locals1 {
        public int y;
        public void __Method1() { Console.WriteLine(y); }
    }
}

情況 4：捕獲 `this` 與多層塊局部變量 → 巢狀封裝類

不同作用域的局部變量對應不同封裝類，內層類持有外層類引用，形成鏈式結構。

class Test {
    int x;
    void F() {
        int y = 123;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int z = i * 2;
            D d = delegate { Console.WriteLine(x + y + z); };
        }
    }
}
// 降級為 __Locals1（含 this、y）與 __Locals2（含 z、__Locals1 引用）