枚举器和迭代器

一、枚举器和可枚举类型

1.0   一个简单的例子

1     static void Main(string[] args)
2         {
3             int[] arr = { 2,3,5,8};
4             foreach (int item in arr)
5             {
6                 Console.WriteLine("item's Value is :{0}",item);
7             }
8             Console.ReadKey();
9         }

　　上边例子通过foreach依次取出数组中的元素并打印，为什么数组能够实现这种操作呢？原因是数组可以按需提供一个 枚举器对象 。枚举器可以依次返回请求中数组中的元素，枚举器知道元素的顺序并跟踪元素在序列中的位置，然后返回请求的当前项，我们可以通过GetEnumerator方法获取枚举器对象。

1.1  IEnumerator接口

实现IEnumerator接口的类型就是枚举器，该接口有三个函数成员：

　　 Current ：获取当前位置元素

　　 MoveNext ：把枚举器位置前进到下一项，返回bool，表示位置是否有效（超出就无效返回false）

　　 Reset ：把位置重置为原始状态的位置（有索引是一般为-1）

知道这些后我们可以自己实现上边例子的foreach操作：

 1      static void Main(string[] args)
 2         {
 3             int[] arr = { 2,3,5,8};
 4             //获取arr的枚举器
 5             IEnumerator ie = arr.GetEnumerator();
 6             while (ie.MoveNext())
 7             {
 8                 int i = (int)ie.Current;
 9                 Console.WriteLine("item's value is:{0}",i);
10             }
11             Console.ReadKey();
12         }

1.2  可枚举类型

 可枚举类型 ：实现了IEnumerable接口的类，IEnumerable只有一个成员GetEnumerator方法，用于获取枚举器（IEnumerator接口的实例）。

二、迭代器

　　通过IEnumerable和IEnumerator我们已经可以实现可枚举类和枚举器，在C#2.0中提供了更简单的创建枚举类型和枚举器的方式：迭代器。我们使用迭代器时，编译器为我们创建可枚举类型和枚举器。

迭代器块 ：有一个或多个yield语句的代码块

　　　　  yield return :指定了序列中返回的下一项

　　　　  yield break :指定在序列中没有其他项

迭代器创建可枚举类型和枚举器的两种模式：

①一个迭代器创建枚举器的栗子：

 1     class Color
 2     {
 3         //实现了IEnumerable的GetEnumerator方法
 4         public IEnumerator<string> GetEnumerator()
 5         {
 6             return SomeColor();
 7         }
 8         //迭代器,返回一个IEnumerator类型
 9         public IEnumerator<string> SomeColor()
10         {
11             yield return "red";
12             yield return "green";
13             yield return "yellow";
14         }
15     }
16     class Program
17     {
18         static void Main(string[] args)
19         {
20             Color color = new Color();
21             foreach (string item in color)
22             {
23                 Console.WriteLine(item);
24             }//output:red green yellow
25         }
26     }

②一个迭代器创建可枚举类型的栗子：

 1     class Color
 2     {
 3         //GetEnumerator方法
 4         public IEnumerator<string> GetEnumerator()
 5         {
 6             return SomeColor().GetEnumerator();
 7         }
 8         //迭代器,返回一个IEnumerable类型
 9         public IEnumerable<string> SomeColor()
10         {
11             yield return "red";
12             yield return "green";
13             yield return "yellow";
14         }
15     }
16     class Program
17     {
18         static void Main(string[] args)
19         {
20             Color color = new Color();
21             foreach (string item in color)
22             {
23                 Console.WriteLine(item);
24             }//output:red green yellow
25         }
26     }

值得注意的地方：

① 使用迭代器，在编译器中生成的枚举器在后台是一个包含四个状态的状态机

　　1、Before：首次执行MoveNext()的初始状态

　　2、Running：执行MoveNext()后进入这个状态，枚举器检测并设置下一项的位置

　　3、Suspended：等待下次调用MoveNext()

　　4、After：没有更多项可以枚举

② 在遍历IEnumerable<T>时，yield return 和return的区别：

　　yield return告诉编译器这是一个迭代器，每次只返回当前位置的值，即“按需返回”

　　return则将所有的值加载到内存，“一次加载”