C#学习笔记:foreach原理

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C#学习笔记:foreach原理相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

这篇随笔是对上一篇随笔C#关键字:yield的扩展。

关于foreach

首先,对于 foreach ,大家应该都非常熟悉,这里就简单的描述下。

 foreach 语句用于对实现  System.Collections.IEnumerable  或 System.Collections.Generic.IEnumerable<T> 接口的数组或对象集合中的每个元素进行循环访问,但不能用于在源集合中添加或移除项,否则可能产生不可预知的副作用。如果需要在源集合中添加或移除项,应使用 for  循环。

foreach的原理

foreach语句是被设计用来和可枚举类型一起使用,只要它的遍历对象是可枚举类型(实现了IEnumerable),比如数组。调用过程如下:

  1. 调用GetEnumerator()方法,返回一个IEnumerator引用。
  2. 调用返回的IEnumerator接口的MoveNext()方法。
  3. 如果MoveNext()方法返回true,就使用IEnumerator接口的Current属性获取对象的一个引用,用于foreach循环。
  4. 重复前面两步,直到MoveNext()方法返回false为止,此时循环停止。

我们可以通过代码模拟foreach的执行过程,如下:

static void Main()
{
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 声明并初始化数组。
    IEnumerator ie = arr.GetEnumerator(); // 调用可枚举类型的GetEnumerator方法获得枚举数对象。
    while (ie.MoveNext()) // 调用IEnumerator接口的MoveNext方法移到下一项。实现遍历数组。
    {
        int i = (int)ie.Current; // 调用IEnumerator接口的Current方法获取当前项。注意它返回的是object类型,需要强制转换类型。
        Console.Write("{0} ", i);
    }
    // Output: 1 2 3 4 5
    Console.ReadKey();
}

当然,如果使用foreach的话,就非常简单了,如下:

static void Main()
{
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 
    foreach (int item in arr)
    {
        Console.Write("{0} ", item);
    }
    // Output: 1 2 3 4 5
    Console.ReadKey();
}

接下来,再看一个复杂点的实例,如下:

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Create a Tokens instance.
        Tokens f = new Tokens("This is a sample sentence.", new char[] {  , - });

        // Display the tokens.
        foreach (string item in f)
        {
            System.Console.WriteLine(item);
        }
        // Output:
        // This
        // is
        // a
        // sample
        // sentence.

        Console.ReadKey();
    }
}

public class Tokens : IEnumerable
{
    private string[] elements;

    public Tokens(string source, char[] delimiters)
    {
        // The constructor parses the string argument into tokens.
        elements = source.Split(delimiters);
    }

    // The IEnumerable interface requires implementation of method GetEnumerator.
    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        return new TokenEnumerator(this);
    }

    // Declare an inner class that implements the IEnumerator interface.
    private class TokenEnumerator : IEnumerator
    {
        private int position = -1;
        private Tokens t;

        public TokenEnumerator(Tokens t)
        {
            this.t = t;
        }

        // The IEnumerator interface requires a MoveNext method.
        public bool MoveNext()
        {
            if (position < t.elements.Length - 1)
            {
                position++;
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

        // The IEnumerator interface requires a Reset method.
        public void Reset()
        {
            position = -1;
        }

        // The IEnumerator interface requires a Current method.
        public object Current
        {
            get
            {
                return t.elements[position];
            }
        }
    }
}

参考文档

  1. C#中foreach的原来
  2. http://www.cnblogs.com/mcgrady/archive/2011/11/12/2246867.html
  3. https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/9yb8xew9%28v=vs.110%29.aspx

以上是关于C#学习笔记:foreach原理的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

c# 异步编程学习笔记

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Java学习笔记5.2.3 List接口 - 遍历集合

初学c# -- 学习笔记

涉及 C#的 foreach问题