建议18：foreach不能代替for

来源：互联网发布：台湾政治知乎编辑：程序博客网时间：2024/04/30 22:11

建议18：foreach不能代替for

上一个建议中提到了foreach的两个优点：语法更简单，默认调用Dispose方法，所有我们强烈建议在实际的代码编写中更多的使用foreach。但是，该建议也有不适合的场景。

foreach存在一个问题：它不支持循环时对集合进行增删操作。比如，运行下面代码会抛出异常InvalidOperationException：

            List<int> list=new List<int>(){0,1,2,3};            foreach (int item in list)            {                list.Remove(item);                Console.WriteLine(item);            }

取而代之的方法是使用for循环

            for (int i = 0; i < list.Count; i++)            {                list.Remove(list[i]);                Console.WriteLine(list[i]);            }

foreach循环使用了迭代器进行集合的遍历，它在FCL提供的跌代替内部维护了一个对集合版本的控制。那么什么是集合版本？简单来说，其实它就是一个整形的变量，任何对集合的增删操作都会使版本号加1.foreach会调用MoveNext方法来遍历元素，在MoveNext方法内部会进行版本号的检测，一旦检测到版本号有变动，就会抛出InvalidOperationException异常。

如果使用for循环就不会带来这样的问题。for直接使用索引器，它不对集合版本号进行判断，所以不会存在以为集合的变动而带来的异常（当然，超出索引长度这种异常情况除外）。

由于for循环和foreach循环实现上有所不同（前者索引器，后者迭代器），因此关于两者性能上的争议从来没有停止过。但是，即使有争议，双方都承认两者在时间和内存上有损耗，尤其是针对泛型集合时，两者的损耗是在同一个数量级别上的。

以类型List<T>为例，索引器如下所示：

[__DynamicallyInvokable]public T this[int index]{    [TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries"), __DynamicallyInvokable]    get    {        if (index >= this._size)        {            ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException();        }        return this._items[index];    }    [TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries"), __DynamicallyInvokable]    set    {        if (index >= this._size)        {            ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException();        }        this._items[index] = value;        this._version++;    }}

迭代器如下所示：

[__DynamicallyInvokable]public bool MoveNext(){    List<T> list = this.list;    if ((this.version == list._version) && (this.index < list._size))    {        this.current = list._items[this.index];        this.index++;        return true;    }    return this.MoveNextRare();}

[__DynamicallyInvokable]public T Current{    [__DynamicallyInvokable, TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline this type of method across NGen image boundaries")]    get    {        return this.current;    }}

可以看到，List<T>类内部维护着一个泛型数组：

private T[] _items;

无论是for循环还是foreach循环，内部都是对该数组的访问，而迭代器仅仅是多进行了一次版本检测。事实上，在循环内部，两者生成的IL代码也是差不多的，但是，正如本建议刚开始提到的那样，因为版本检测的缘故，foreach循环并不能代替for循环。

转自：《编写高质量代码改善C#程序的157个建议》陆敏技

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