本文主要記錄我在學習C#中foreach遍歷原理的心得體會。
對集合中的要素進行遍歷是所有編碼中經常涉及到的操作,因此大部分編程語言都把此過程寫進了語法中,比如C#中的foreach。經常會看到下面的遍歷代碼:
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var lstStr = new List< string > { "a" , "b" }; foreach (var str in lstStr) { Console.WriteLine(str); } |
實際此代碼的執行過程:
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var lstStr = new List<string> { "a" , "b" }; IEnumerator<string> enumeratorLst = lstStr.GetEnumerator(); while (enumeratorLst.MoveNext()) { Console.WriteLine(enumeratorLst.Current); } |
會發現有GetEnumerator()方法和IEnumerator<string>類型,這就涉及到可枚舉類型和枚舉器的概念。
為了方便理解,以下為非泛型示例:
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// 摘要: // 公開枚舉器,該枚舉器支持在非泛型集合上進行簡單迭代。 public interface IEnumerable { // 摘要: // 返回一個循環訪問集合的枚舉器。 // // 返回結果: // 可用于循環訪問集合的 System.Collections.IEnumerator 對象。 IEnumerator GetEnumerator(); } |
實現了此接口的類稱為可枚舉類型,是可以用foreach進行遍歷的標志。
方法GetEnumerator()的返回值是枚舉器,可以理解為游標。
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// 摘要: // 支持對非泛型集合的簡單迭代。 public interface IEnumerator { // 摘要: // 獲取集合中的當前元素。 // // 返回結果: // 集合中的當前元素。 // // 異常: // System.InvalidOperationException: // 枚舉數定位在該集合的第一個元素之前或最后一個元素之后。 object Current { get; } // 摘要: // 將枚舉數推進到集合的下一個元素。 // // 返回結果: // 如果枚舉數成功地推進到下一個元素,則為 true;如果枚舉數越過集合的結尾,則為 false。 // // 異常: // System.InvalidOperationException: // 在創建了枚舉數后集合被修改了。 bool MoveNext(); // // 摘要: // 將枚舉數設置為其初始位置,該位置位于集合中第一個元素之前。 // // 異常: // System.InvalidOperationException: // 在創建了枚舉數后集合被修改了。 void Reset(); } |
以下是自定義一個迭代器的示例(https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.ienumerator.aspx):
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using System; using System.Collections; // Simple business object. public class Person { public Person( string fName, string lName) { this .firstName = fName; this .lastName = lName; } public string firstName; public string lastName; } // Collection of Person objects. This class // implements IEnumerable so that it can be used // with ForEach syntax. public class People : IEnumerable { private Person[] _people; public People(Person[] pArray) { _people = new Person[pArray.Length]; for ( int i = 0; i < pArray.Length; i++) { _people[i] = pArray[i]; } } // Implementation for the GetEnumerator method. IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return (IEnumerator) GetEnumerator(); } public PeopleEnum GetEnumerator() { return new PeopleEnum(_people); } } // When you implement IEnumerable, you must also implement IEnumerator. public class PeopleEnum : IEnumerator { public Person[] _people; // Enumerators are positioned before the first element // until the first MoveNext() call. int position = -1; public PeopleEnum(Person[] list) { _people = list; } public bool MoveNext() { position++; return (position < _people.Length); } public void Reset() { position = -1; } object IEnumerator.Current { get { return Current; } } public Person Current { get { try { return _people[position]; } catch (IndexOutOfRangeException) { throw new InvalidOperationException(); } } } } class App { static void Main() { Person[] peopleArray = new Person[3] { new Person( "John" , "Smith" ), new Person( "Jim" , "Johnson" ), new Person( "Sue" , "Rabon" ), }; People peopleList = new People(peopleArray); foreach (Person p in peopleList) Console.WriteLine(p.firstName + " " + p.lastName); } } /* This code produces output similar to the following: * * John Smith * Jim Johnson * Sue Rabon * */ |
在有了yield這個關鍵字以后,我們可以通過這樣的方式來創建枚舉器:
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using System; using System.Collections; // Simple business object. public class Person { public Person( string fName, string lName) { this .firstName = fName; this .lastName = lName; } public string firstName; public string lastName; } // Collection of Person objects. This class // implements IEnumerable so that it can be used // with ForEach syntax. public class People : IEnumerable { private Person[] _people; public People(Person[] pArray) { _people = new Person[pArray.Length]; for ( int i = 0; i < pArray.Length; i++) { _people[i] = pArray[i]; } } // Implementation for the GetEnumerator method. IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { for ( int i = 0; i < _people.Length; i++) { yield return _people[i]; } } } class App { static void Main() { Person[] peopleArray = new Person[3] { new Person( "John" , "Smith" ), new Person( "Jim" , "Johnson" ), new Person( "Sue" , "Rabon" ), }; People peopleList = new People(peopleArray); foreach (Person p in peopleList) Console.WriteLine(p.firstName + " " + p.lastName); } } |
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持服務器之家。
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