C# 枚举器

Posted 2020-08-07 evilsnake

1：枚举器和可枚举类型

我们知道使用foreach可以遍历数组中的元素。那么为什么数组可以被foreach语句处理呢，下面我们就进行讨论一下这个问题。

2：使用foreach语句

我们知道当我们使用foreach语句的时候，这个语句为我们依次取出了数组中的每一个元素。

例如下面的代码：

1             int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
2             foreach( int arry in arr )
3             {
4                 Console.WriteLine("Array Value::{0}",arry);
5             }

输出效果为

 为什么数组可以使用foreach来遍历，原因是数组可以按需提供一个叫做枚举器（enumerator）的对象，枚举器可以依次返回请求的数组中的元素，枚举器知道项的次序并且跟踪它在序列中的位置。依次返回请求的当前项。

　　对于有枚举器的类型而言，必须有一个方法来获取它这个类型。获取一个对象枚举器的方法是调用对象的GetEnumrator方法，实现GetEnumrator方法的类型叫做可枚举类型。那么数组就是可枚举类型。

　　下图演示一下可枚举类型和枚举器之间的关系。

foreach结构设计用来和可枚举类型一起使用，只要给它的遍历对象是可枚举类型，比如数组。

1：通过调用GetEnumrator方法获取对象的枚举器。

2：从枚举器中请求每一项并且把它作为迭代器，代码可以读取该变量，但不可以改变

 foreach（Type VarName in EnumrableObject ）

{

　　...

}

EnumrableObjec必须是可枚举类型。

2：IEnumrator接口

IEnumrator接口包含了3个函数成员：Current、MoveNext以及Reset;

.Current是返回序列中当前位置项的属性。（注意：Current它是只读属性，它返回Object类型的引用，所以可以返回任意类型）

.MoveNext是把枚举器位置前进到集合中下一项的方法。它也但会布尔值，指示新的位置是否是有效位置。

注：如果返回的位置是有效的，方法返回true;

　　如果新的位置是无效的，方法返回false;

　　枚举器的原始位置在序列中的第一项之前，因此MoveNext必须在第一次使用Current之前调用。

.Reset是把位置重置为原始状态的方法。

 下面我们用图表示一下他们之间的关系

 

有了集合的枚举器，我们就可以使用MoveNext和Current成员来模仿foreach循环遍历集合中的项，例如，我们已经知道数组是可枚举类型，所以下面的代码手动做foreach语句

自动做的事情。

代码如下：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 using System.Collections;
 7 
 8 namespace ConsoleApplication1
 9 {
10     class Program
11     {
12         static void Main(string[] args)
13         {
14             int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
15             IEnumerator ie = arr.GetEnumerator();
16             while( ie.MoveNext() )
17             {
18                 int i = (int)ie.Current;
19                 Console.WriteLine("{0}", i);
20             }
21         }
22     }
23 }

 

程序运行的结果为

我们来用图解释一下代码中的数组结构

IEnumerable接口

数组是可枚举类型，是因为实现了IEnumerable接口的类，所以可枚举类都是因为实现了IEnumerable接口的类。

IEnumerable接口只有一个成员——GetEnumerator（）方法，它返回对象的枚举器。

如图所示：

下面我们举一个使用IEnumerator和IEnumerable的例子

下面的代码展示了一个可枚举类的完整示例，该类叫Component（球形）。它的枚举器类为Shape（形状）。

代码如下：

 1 using System;
 2 using System.Collections;
 3 
 4 namespace ConsoleApplication1
 5 {
 6     class Shape : IEnumerator
 7     {
 8         string[] _Shapes;
 9         int _Position = -1;
10 
11         public Shape(string[] _theShapes)
12         {
13             _Shapes = new string[_theShapes.Length];
14             for( int i = 0; i < _theShapes.Length; i++ )
15             {
16                 _Shapes[i] = _theShapes[i];
17             }
18         }
19 
20         public Object Current
21         {
22             get
23             {
24                 if ( _Position == -1 )
25                     throw new InvalidOperationException();
26                 if (_Position >= _Shapes.Length)
27                     throw new InvalidOperationException();
28                 return _Shapes[_Position];
29             }
30         }
31 
32         public bool MoveNext()
33         {
34             if (_Position < _Shapes.Length - 1)
35             {
36                 _Position++;
37                 return true;
38             }
39             else
40                 return false;
41         }
42 
43         public void Reset()
44         {
45             _Position = -1;
46         }
47     }
48 
49     class Component : IEnumerable
50     {
51         string[] shapes = { "Circular", "spherical", "Quadrilateral", "Label" };
52         public IEnumerator GetEnumerator()
53         {
54             return new Shape( shapes );
55         }
56     }
57 
58     class Program
59     {
60         static void Main(string[] args)
61         {
62             Component comp = new Component();
63             foreach ( string oshape in comp )
64                 Console.WriteLine(oshape);
65         }
66        
67     }
68 }

 

运行结果：

 

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