IEnumerable与IEnumerator在C#中的使用

来源:互联网 发布:人工智能 书籍 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 08:24

一、示例:

在C#中,凡是实现了IEnumerator接口的数据类型都可以用foreach语句进行迭代访问,可是,对于自定义类型如何实现这个接口以支持foreach的迭代呢?
 * 要实现这个功能,先来看看IEnumerable和IEnumerator接口的定义:

public interface IEnumerable
{
      //IEnumerable只有一个方法,返回可循环访问集合的枚举数。
      IEnumerator GetEnumerator()  ;
}
public interface IEnumerator

      // 方法
      //移到集合的下一个元素。如果成功则返回为 true;如果超过集合结尾,则返回false。
      bool MoveNext();
     // 将集合设置为初始位置,该位置位于集合中第一个元素之前
      void Reset();

      // 属性:获取集合中的当前元素
      object Current { get; }
}

namespace IEnumberableTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            myEnum enum1 = new myEnum(20);

            foreach (point p in enum1)
            {
                Console.WriteLine(“(” + p.x.ToString() + “,” + p.y.ToString() + “,” + p.z.ToString() + “)”);
            }

            Console.Read();
        }
    }

    //一个结构体,用于类myEnum
    struct point
    {
        public int x;
        public int y;
        public int z;
    }

    //一个派生于IEnumerable和IEnumerator接口的自定义类
    class myEnum : IEnumerable, IEnumerator
    {
        //定义索引
        private int index;

        //定义一个point结构的数组
        private point[] points;

        //类的构造函数,用于初始化point结构数组
        public myEnum(int numofpoint)
        {
            this.index = -1;
            points = new point[numofpoint];

            for (int i = 0; i < points.Length; i++)
            {
                points[i].x = i;
                points[i].y = i * i;
                points[i].z = i * i * i;
            }
        }

        //实现IEnumerable接口的GetEnumerator方法,返回一个IEnumerator,这里返回我们的自定义类,因为要对这个类的对象进行迭代
        public IEnumerator GetEnumerator()
        {
            return (IEnumerator)this;
        }

        //实现IEnumerator接口的Reset方法,将集合索引置于第一个元素之前
        public void Reset()
        {
            index = -1;
        }

        //实现IEnumerator接口的Current属性,返回一个自定义的point结构,即point数组的第index元素
        public object Current
        {
            get
            {
                return points[index];
            }
        }

        //实现IEnumerator接口的MoveNext方法,用于向前访问集合元素,如果超出集合范围,返回false
        public bool MoveNext()
        {
            index++;
            return index >= points.Length ? false : true;
        }

    }
}

二、区别:

IEnumerable和IEnumerator有什么区别?这是一个很让人困惑的问题(在很多forum里都看到有人在问这个问题)。研究了半天,得到以下几点认识:
 
1、一个Collection要支持foreach方式的遍历,必须实现IEnumerable接口(亦即,必须以某种方式返回IEnumerator object)。
 
2、IEnumerator object具体实现了iterator(通过MoveNext(),Reset(),Current)。
 
3、从这两个接口的用词选择上,也可以看出其不同:IEnumerable是一个声明式的接口,声明实现该接口的class是“可枚举(enumerable)”的,但并没有说明如何实现枚举器(iterator);IEnumerator是一个实现式的接口,IEnumerator object就是一个iterator。
 
4、IEnumerable和IEnumerator通过IEnumerable的GetEnumerator()方法建立了连接,client可以通过IEnumerable的GetEnumerator()得到IEnumerator object,在这个意义上,将GetEnumerator()看作IEnumerator object的factory method也未尝不可。


IEnumerator   是所有枚举数的基接口。  
   
  枚举数只允许读取集合中的数据。枚举数无法用于修改基础集合。  
   
  最初,枚举数被定位于集合中第一个元素的前面。Reset   也将枚举数返回到此位置。在此位置,调用   Current   会引发异常。因此,在读取   Current   的值之前,必须调用   MoveNext   将枚举数提前到集合的第一个元素。  
   
  在调用   MoveNext   或   Reset   之前,Current   返回同一对象。MoveNext   将   Current   设置为下一个元素。  
   
  在传递到集合的末尾之后,枚举数放在集合中最后一个元素后面,且调用   MoveNext   会返回   false。如果最后一次调用   MoveNext   返回   false,则调用   Current   会引发异常。若要再次将   Current   设置为集合的第一个元素,可以调用   Reset,然后再调用   MoveNext。  
   
  只要集合保持不变,枚举数就将保持有效。如果对集合进行了更改(例如添加、修改或删除元素),则该枚举数将失效且不可恢复,并且下一次对   MoveNext   或   Reset   的调用将引发   InvalidOperationException。如果在   MoveNext   和   Current   之间修改集合,那么即使枚举数已经无效,Current   也将返回它所设置成的元素。  
   
  枚举数没有对集合的独占访问权;因此,枚举一个集合在本质上不是一个线程安全的过程。甚至在对集合进行同步处理时,其他线程仍可以修改该集合,这会导致枚举数引发异常。若要在枚举过程中保证线程安全,可以在整个枚举过程中锁定集合,或者捕捉由于其他线程进行的更改而引发的异常。 

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