C#中关于foreach实现的原理详解

本文主要记录我在学习C#中foreach遍历原理的心得体会。

var lstStr = new List<string> { "a", "b" };     foreach (var str in lstStr)        {          Console.WriteLine(str);        }

var lstStr = new List<string> {"a", "b"};     IEnumerator<string> enumeratorLst = lstStr.GetEnumerator();     while (enumeratorLst.MoveNext())        {          Console.WriteLine(enumeratorLst.Current);        }

会发现有GetEnumerator()方法和IEnumerator<string>类型，这就涉及到可枚举类型和枚举器的概念。

// 摘要:  //   公开枚举器，该枚举器支持在非泛型集合上进行简单迭代。    public interface IEnumerable    {      // 摘要:      //   返回一个循环访问集合的枚举器。      //      // 返回结果:      //   可用于循环访问集合的 System.Collections.IEnumerator 对象。      IEnumerator GetEnumerator();    }

实现了此接口的类称为可枚举类型，是可以用foreach进行遍历的标志。

// 摘要:  //   支持对非泛型集合的简单迭代。    public interface IEnumerator    {      // 摘要:      //   获取集合中的当前元素。      //      // 返回结果:      //   集合中的当前元素。      //      // 异常:      //  System.InvalidOperationException:      //   枚举数定位在该集合的第一个元素之前或最后一个元素之后。      object Current { get; }        // 摘要:      //   将枚举数推进到集合的下一个元素。      //      // 返回结果:      //   如果枚举数成功地推进到下一个元素，则为 true；如果枚举数越过集合的结尾，则为 false。      //      // 异常:      //  System.InvalidOperationException:      //   在创建了枚举数后集合被修改了。      bool MoveNext();      //      // 摘要:      //   将枚举数设置为其初始位置，该位置位于集合中第一个元素之前。      //      // 异常:      //  System.InvalidOperationException:      //   在创建了枚举数后集合被修改了。      void Reset();    }

以下是自定义一个迭代器的示例（https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.ienumerator.aspx）：

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这个关键字以后，我们可以通过这样的方式来创建枚举器：

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C#中关于foreach实现的原理详解的详细内容，更多内容请关注技术你好其它相关文章！