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先说IEnumerable,我们每天用的foreach你真的懂它吗?

发布时间:2016-08-15 10:00:06
我们先思考几个问题:为什么在foreach中不能修改item的值?要实现foreach需要满足什么条件?为什么Linq to Object中要返回IEnumerable?接下来,先开始我们的正文。自己实现迭代器.net中迭代器是通过IEnumerable和IEnumerator接 ...

我们先思考几个问题:

  1. 为什么在foreach中不能修改item的值?
  2. 要实现foreach需要满足什么条件?
  3. 为什么Linq to Object中要返回IEnumerable?

接下来,先开始我们的正文。

自己实现迭代器

.net中迭代器是通过IEnumerable和IEnumerator接口来实现的,今天我们也来依葫芦画瓢。

首先来看看这两个接口的定义:

先说IEnumerable,我们每天用的foreach你真的懂它吗?

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并没有想象的那么复杂。其中IEnumerable只有一个返回IEnumerator的GetEnumerator方法。而IEnumerator中有两个方法加一个属性。

接下来开发画瓢,我们继承IEnumerable接口并实现:

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下面使用原始的方式调用:

先说IEnumerable,我们每天用的foreach你真的懂它吗?

有朋友开始说了,我们平时都是通过foreache来取值的,没有这样使用过啊。好吧,我们来使用foreach循环:

先说IEnumerable,我们每天用的foreach你真的懂它吗?

为什么说基本上是等效的呢?我们先看打印结果,在看反编译代码。

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由此可见,两者有这么个关系:

先说IEnumerable,我们每天用的foreach你真的懂它吗?

我们可以回答第一个问题了“为什么在foreach中不能修改item的值?”:

先说IEnumerable,我们每天用的foreach你真的懂它吗?

我们还记得IEnumerator的定义吗

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接口的定义就只有get没有set。所以我们在foreach中不能修改item的值。

我们再来回答第二个问题:“要实现foreach需要满足什么条件?”:

必须实现IEnumerable接口?NO

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我们自己写的MyIEnumerable删掉后面的IEnumerable接口一样可以foreach(不信?自己去测试)。

所以要可以foreach只需要对象定义了GetEnumerator无参方法,并且返回值是IEnumerator或其对应的泛型。细看下图:

先说IEnumerable,我们每天用的foreach你真的懂它吗?

也就是说,只要可以满足这三步调用即可。不一定要继承于IEnumerable。有意思吧!下次面试官问你的时候一定要争个死去活来啊,哈哈!

yield的使用

你肯定发现了我们自己去实现IEnumerator接口还是有些许麻烦,并且上面的代码肯定是不够健壮。对的,.net给我们提供了更好的方式。

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你会发现我们连MyIEnumerator都没要了,也可以正常运行。太神奇了。yield到底为我们做了什么呢?

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好家伙,我们之前写的那一大坨。你一个yield关键字就搞定了。最妙的是这块代码:

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这就是所谓的状态机吧!

我们继续来看GetEnumerator的定义和调用:

先说IEnumerable,我们每天用的foreach你真的懂它吗?

我们调用GetEnumerator的时候,看似里面for循环了一次,其实这个时候没有做任何操作。只有调用MoveNext的时候才会对应调用for循环:

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现在我想可以回答你“为什么Linq to Object中要返回IEnumerable?”:

因为IEnumerable是延迟加载的,每次访问的时候才取值。也就是我们在Lambda里面写的where、select并没有循环遍历(只是在组装条件),只有在ToList或foreache的时候才真正去集合取值了。这样大大提高了性能。

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