在 C# 中，Action 是一组预定义的泛型委托类型，用于表示“无返回值”的方法引用。它的核心实现依赖于 .NET 委托体系，本质是编译器/框架预定义的委托模板，而非复杂的自定义类型。下面从定义本质、源码实现、使用原理三个维度详细拆解：

一、Action 的核心定义：预定义泛型委托

Action 是 .NET Base Class Library (BCL) 中在 System 命名空间下预定义的委托，核心目的是简化“无返回值方法”的委托声明，避免开发者重复定义相同结构的委托。

1. 官方源码（简化版）

.NET 框架中 Action 的定义本质是一系列重载的泛型委托，源码（以 .NET 6+ 为例）位于 System.dll 的 System 命名空间下，核心结构如下：

// 无参数的 Action
namespace System
{
    // [Serializable]
    public delegate void Action();
}

// 1个参数的 Action<T>
namespace System
{
    // [Serializable]
    public delegate void Action<in T>(T obj);
}

// 2个参数的 Action<T1, T2>
namespace System
{
    // [Serializable]
    public delegate void Action<in T1, in T2>(T1 arg1, T2 arg2);
}

// ... 以此类推，直到 Action<T1, T2, ..., T16>（最多16个参数）

关键特性：

• 无返回值：所有 Action 委托的返回类型都是 void（区别于有返回值的 Func）。
• 协变/逆变：泛型参数标注 in（逆变），符合委托参数的类型安全规则（比如可以用 Action<object> 接收 Action<string>）。
• 参数数量：框架预定义了从 0 到 16 个参数的重载（Action、Action<T1>、Action<T1,T2>...Action<T1..T16>），覆盖绝大多数场景。

二、Action 的底层实现原理

Action 本质是委托类型，而 C# 委托的底层依赖 CLR 的委托机制，核心分为两步：

1. 委托的 CLR 本质

所有委托（包括 Action）最终都会被编译为继承自 System.Delegate（基类）/ System.MulticastDelegate（多播委托）的密封类，自动生成以下核心成员：

• Invoke() 方法：与委托签名匹配（比如 Action<int> 的 Invoke(int obj)），调用委托时实际执行此方法。
• BeginInvoke()/EndInvoke()：异步调用的方法（.NET Framework 特有，.NET Core/.NET 5+ 已移除，改用 Task）。
• _target 字段：存储委托绑定的实例（实例方法时）。
• _methodPtr 字段：存储方法的指针（指向被绑定的方法）。

2. Action 的编译过程

当你使用 Action 时，编译器会：

• 识别 Action 对应的泛型委托版本（比如 Action<int, string> 对应 2 参数的委托）。
• 将方法/lambda 表达式绑定到该委托的 Invoke 方法。
• 最终生成符合 CLR 委托规范的 IL 代码。

示例：IL 层面的简化对比

// 代码1：手动定义委托
public delegate void MyAction(int a);
MyAction myAction = x => Console.WriteLine(x);

// 代码2：使用 Action
Action<int> action = x => Console.WriteLine(x);

上述两段代码编译后的 IL 几乎完全一致——Action<int> 只是框架替你预定义了 MyAction 这个委托，无需手动声明。

三、Action 的使用场景与底层执行

1. 基础使用（绑定方法/匿名方法/lambda）

// 1. 绑定普通方法
void Print(string msg) => Console.WriteLine(msg);
Action<string> printAction = Print;
printAction("Hello"); // 执行：调用 Print 方法

// 2. 绑定 lambda 表达式（编译器自动转换为委托）
Action<int, int> sumAction = (a, b) => Console.WriteLine(a + b);
sumAction(1, 2); // 执行：调用 lambda 生成的匿名方法

// 3. 多播委托（Action 继承 MulticastDelegate，支持 +=）
Action multiAction = () => Console.WriteLine("A");
multiAction += () => Console.WriteLine("B");
multiAction(); // 执行：依次调用两个方法

2. 执行原理

调用 Action 实例时，本质是调用其 Invoke 方法：

• 若绑定的是实例方法：_target 指向实例对象，_methodPtr 指向实例方法的地址，执行时通过实例调用方法。
• 若绑定的是静态方法：_target 为 null，直接通过 _methodPtr 调用静态方法。
• 若绑定的是lambda/匿名方法：编译器会生成一个隐藏的静态/实例方法，再将 Action 绑定到该方法。

四、Action 与 Func 的区别（补充）

五、自定义扩展 Action（理解实现本质）

如果你想手动实现一个“类似 Action”的委托，本质就是定义无返回值的泛型委托：

// 自定义 1 参数的 Action 替代版
namespace MyNamespace
{
    public delegate void MyAction<in T>(T param);
}

// 使用自定义委托（效果与 Action<T> 完全一致）
MyAction<string> myAction = msg => Console.WriteLine(msg);
myAction("Custom Action");

总结

Action 的实现核心是：

1. 预定义委托：框架在 System 命名空间下预定义了一系列无返回值的泛型委托（0~16 参数）。
2. 委托底层：所有 Action 最终继承 MulticastDelegate，依赖 CLR 的委托机制（Invoke 方法、_target/_methodPtr 字段）。
3. 编译器适配：lambda/匿名方法会被编译器自动转换为符合 Action 签名的委托实例。

简单来说，Action 不是“特殊类型”，只是 .NET 为了简化开发提供的无返回值委托模板，其底层完全遵循 C# 委托的通用实现规则。