C#中可枚举类型详解
枚举是迭代一个集合中的数据项的过程。
我们经常使用的大多数集合实际上都已经实现了枚举的接口ienumerable和ienumerator接口,这样才能使用foreach迭代,有些是含有某种抽象了枚举细节的接口:arraylist类型有索引,bitarray有get方法,哈希表和字典有键和值..........其实他们都已经实现了ienumerable和ienumerator接口。所以一切的集合和数组都可以用ienumerable或者ienumerable<t>接口来定义。
ienumerable lists1 = new int[] { 3, 4, 5 }; foreach(var val in lists1) { console.writeline(val); } ienumerable<int> lists2=new int[]{1,2,3}; foreach(var val in lists2) { console.writeline(val); }
下面讲解一下 自己来定义可枚举类型(简单说就是自己定义的 ,可以进行foreach迭代的集合):
因为枚举非常有好处,可以消除很多的错误,所以实现某种标准是有好处的。这种标准就是ienumerable和ienumerator接口,必须实现了它才能够使用foreach迭代,才能真正算是一个自己定义的,功能健全的集合。
我们自己建立的可枚举类型必须实现ienumerable和ienumerator接口(其实两者都有一个泛型实现)。
ienumerable接口含有一个方法,该方法返回一个枚举器对象,枚举器对象实现了ienumerator接口(实际上可以认为继承和实现了ienumerator的接口的类的对象就是枚举器对象),可以用它来进行迭代。
下面是两个接口的定义(系统早已经定义好):
public interface ienumerable { ienumerator getenumerator(); }
该接口只有一个getenumerator的方法,返回一个枚举器,用于枚举集合中的元素。
public interface ienumerator { object current { get; };//current属性返回集合的当前元素 bool movenext(); //将枚举移动到下一位 void reset(); //使枚举回到开头 }
凡是继承和实现了上面这个接口的类对象就是枚举器,可以利用上面的三个方法进行枚举,非常安全。不过需要自己在继承了接口的代码中去写实现过程。
一般的情况是:枚举器是枚举模式的一部分,通常被实现为枚举类型(继承ienumerable)的一个嵌套类(继承ienumerator)。嵌套类的好处就是可以访问外部类的私有成员,不破坏封装的原则。
下面我们自己来定义一个枚举类型,代码如下:
public class simplecollection :ienumerable { //定义一个数组的字段 private object[] array; //定义一个构造函数 public simplecollection(object []items) { array = items; } //实现ienumerable接口的getnumerator方法 该方法返回一个继承ienumerator接口的类的实例 public ienumerator getenumerator() { return new enumerator(array); } //定义一个嵌套类来继承ienumerator的接口 public class enumerator : ienumerator { //定义一个标记字段 private int flag; //定义一个数组的字段 private object[] elements = null; //定义一个构造函数 public enumerator(object []items) { elements = items; flag = -1; //将标记位初始化 //也可以采用下面的方法 //elements = new object[items.length]; //array.copy(items, elements, items.length);//此静态方法用于将一个数组中的元素复制到另外一个数组 } //实现ienumerator接口的current属性; 此属性返回集合的当前元素,是只读的 public object current { get { if (flag > elements.length - 1) throw new invalidoperationexception("枚举已经结束"); else if (flag < 0) throw new invalidoperationexception("枚举尚未开始"); else return elements[flag]; } } //实现ienumerator接口的movenext方法 将枚举移动到下一位 public bool movenext() { ++flag; if (flag > (elements.length - 1)) return false; else return true; } //实现ienumerator接口的reset方法 使枚举回到开头 public void reset() { flag = -1; } }
下面来延时如何使用枚举类型:
//下面来看枚举类型的使用 simplecollection collection = new simplecollection(new object[]{1,2,3,4,5}); //使用方法 //接口 变量名=继承了该接口的类的实例 ienumerator enumrator = collection.getenumerator(); while(enumrator.movenext()) { console.writeline(enumrator.current); } console.readkey();
simplecollection simple = new simplecollection(new object[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }); ienumerator enumerator = simple.getenumerator(); while(enumerator.movenext()) { console.writeline(enumerator.current); } //最重要的是,实现了那两个接口,我们就可以对我们的集合使用foreach迭代了,看下面 foreach(var s in simple) { console.writeline(s); }
下面给出两个接口的泛型实现:
首先需要注意的是:
1.ienumerable<t>接口继承自ienumerable 两者具有相同接口,所以必须实现泛型和非泛型版本的geteumerator方法
2.ienumerator<t>接口继承自ienumerator和idisposable 需要多实现泛型和非泛型版本的current属性和idisposable接口的dispose方法。
代码如下:
////下面创建一个可枚举的泛类型 //首先该类型必须要继承ienumerable<t>接口 //因为ienumerable<t>接口继承ienumerable接口 所以必须同时实现泛型和非泛型的getenumerator方法 public class simplecollection<t> : ienumerable<t> { private t[] array; public simplecollection(t[] items) { array = items; } //实现ienumerable<t>接口的getnumerator方法 该方法返回一个继承ienumerator接口的类的实例 public ienumerator<t> getenumerator() { return new enumerator<t>(array);//这步需要重视 } //为了避免混淆 在此显式实现非泛型的接口 ienumerator ienumerable.getenumerator() { return new enumerator<t>(array);//这步需要重视 } //定义一个嵌套类来继承ienumerator<t>的接口 //ienumerator<t>接口继承自idisposable和ienumerator接口 //该接口的唯一成员是current属性 但是同时也要实现其非泛型版本!!! //另外还需要实现idisposable的dispose方法和ienumerator的两个方法 public class enumerator<_t> : ienumerator<_t> { private int flag; private _t[] elements = null; public enumerator(_t[] items) { elements = items; flag = -1; } //实现ienumerator<t>接口的current属性; 此属性返回集合的当前元素,是只读的 public _t current { get { if (flag > elements.length - 1) throw new invalidoperationexception("枚举已经结束"); else if (flag < 0) throw new invalidoperationexception("枚举尚未开始"); else return elements[flag]; } } //为了避免混淆 显示实现ienumerator接口的current属性 object ienumerator.current { get { return current; } //直接返回上面的泛型属性 比较经典 } //实现idisposable接口的dispose方法 支持确定性垃圾回收 将枚举数的状态设置为after 也就是把标记位设为最大索引+1 public void dispose() { flag = elements.length + 1; } //实现ienumerator接口的movenext方法 将枚举移动到下一位 public bool movenext() { ++flag; if (flag > (elements.length - 1)) return false; else return true; } //实现ienumerator接口的reset方法 使枚举回到开头 public void reset() { flag = -1; } }
怎么使用呢:
simplecollection<string> colletion = new simplecollection<string>(new string[] { "ranran", "huaran" }); ienumerator<string> enumorator = colletion.getenumerator(); while(enumorator.movenext()) { console.writeline(enumorator.current); } foreach(var v in colletion) { console.writeline(v); } console.readkey();
还可以直接使用迭代器:
使用迭代器是另一种完全实现上面两个接口的方案,这是最为简便和可读的方法
而且使用迭代器可以很方便和快捷的设置各种枚举情况 如双重的迭代 反向的迭代 临时的集合和负责迭代等等 比上面的实现更为简单
迭代的关键字是yield 需要依靠一个迭代器块(注意是循环+yield return,或者 yiled break)
public class mycollection:ienumerable { private object[] array; public mycollection(object []items) { array = items; } public ienumerator getenumerator() //实现都可以依靠编译器去完成 { //foreach (object v in array) //{ // yield return v; //} //关键字是yield 并不是foreach 我们也可以按照下面这个方法进行实现 for(int i=0;i<array.length;i++) { yield return array[i]; } //当然其它的while循环也可以。。 } } //实现: mycollection collection = new mycollection(new object[] { 1, 2, 3 }); foreach(var v in collection) { console.writeline(v); }
可以自己设置迭代的情况:
public class mycollection2:ienumerable { private object[] array; public mycollection2(object []items) { array = items; } //可以在迭代器块中设置迭代的实现情况 即具体迭代多少个元素 //比如我们只想迭代4个元素 public ienumerator getenumerator() { int count = 0;//设计一个标记位 foreach(object item in array) { ++count; yield return item; if (count == 4) yield break; //break关键字 退出迭代 实际上迭代在实现当中就是一个循环 利用break跳出也合情合理 } } } ////// mycollection2 collection2 = new mycollection2(new object[]{4,5,6,7,8}); //它就只会输出4,5,6,7 foreach (var v in collection2) { console.writeline(v); }
双重迭代:
/// <summary> /// 下面演示双重迭代 即一次可以迭代两个集合中的元素 /// </summary> public class mycolletion3:ienumerable { private object[] list1; public string[] list2; public mycolletion3(object []items1,string []items2) { this.list1 = items1; this.list2 = items2; } //下面进行双重迭代 public ienumerator getenumerator() { //关键代码 for(int index=0;index<(list1.length>list2.length?list2.length:list1.length);index++) { yield return list1[index]; yield return list2[index]; } } } //////// mycolletion3 collection3 = new mycolletion3(new object[] { 1, 2, 3, 5.5 }, new string[] { "ranran", "chengdu", "四川" }); foreach(var v in collection3) { console.writeline(v); } //迭代结果是1 ranran 2 chengdu 3 四川
反向迭代:依靠reverse属性
/// <summary> /// 下面演示反向迭代 说白了就是迭代是从后面开始的 反向迭代器是在reverse属性当中实现的 /// </summary> public class mycolletion4:ienumerable { private object[] items; public mycolletion4(object []temps) { this.items = temps; } //一般的正向迭代 public ienumerator getenumerator() { for(int index=0;index<items.length;index++) { yield return items[index]; } } //实现反向迭代 public ienumerable reverse //注意返回ienumerable对象 { get { for (int index = items.length - 1; index > -1; index--) { yield return items[index]; } } } } //// mycolletion4 collection4 = new mycolletion4(new object[] { 1, 2, 3, 4 }); foreach (var v in collection4) { console.writeline(v); } //反向迭代 foreach(var v in collection4.reverse) { console.writeline(v); } //迭代结果是 4 3 2 1
当然也有一个临时集合,顺便补充一下,迭代和枚举实现的方案很多,一个返回ienumerable的方法中加上迭代器块也是一个迭代集合
具体看下面的代码
//还有一种最为简单的迭代 就是一个返回ienumerable对象的方法 在这方法中写上迭代器 //在此补充一个临时集合 关键看代码怎么写(以枚举当前月份的日期为列子) public static ienumerable getmonthdate() { datetime dt = datetime.now; int currentmonth = dt.month; while(currentmonth==dt.month) { string temp = currentmonth.tostring() + "/" + dt.day.tostring(); dt = dt.adddays(1); yield return temp; } } ///实现 foreach(var v in getmonthdate()) { console.writeline(v); }
这儿 我作为一个新手自己给自己总结一下可枚举类型和接口的含义:
可枚举类型(集合&数组等):
在实际开发当中,可以自己去定义一些与集合差不多的类型,对该类型的元素的访问,用一般的while,for循环比较不方便,我们需要自己去定义一个枚举器。
枚举类型(继承ienumerable接口):包括一个集合元素和一个枚举器。
枚举器是枚举类型当中的一个嵌套类(继承了ienumerator接口):具体实现见上。
/////// 这样便可以让自定义的可枚举类型实现foreach迭代。
当然也可以直接利用迭代来实现上面两个接口。//////
接口:是一种标准,它给出了一种约束和引导,需要我们去写代码实现它。虽然看上去多次一举,不过在后面对类的实例的使用中非常方便。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。