Linq专题之提高编码效率—— 第三篇 你需要知道的枚举类

 

　　 众所周知，如果一个类可以被枚举，那么这个类必须要实现IEnumerable接口，而恰恰我们所有的linq都是一个继承自IEnumerable接口的匿名类，

那么问题就来了，IEnumerable使了何等神通让这些集合类型可以被自由的枚举？？？

 

一： 探索IEnumerable

　　首先我们看看此接口都定义了些什么东西，如ILSpy所示：

 

从这个接口中，好像也仅仅有一个IEnumerator接口类型的方法之外，并没有可以挖掘的东西，这时候大家就应该好奇了，foreach既然可以枚举Collection，

那foreach背后的机制和GetEnumerator()有什么关系呢？？？说干就干，我们写一个demo，用ILDasm看看背后的IL应该就清楚了。

 

C#代码：

     static void Main(string[] args)
        {
            List list = new List();

            foreach (var item in list)
            {
                Console.WriteLine();
            }
        }

 

IL代码：

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       60 (0x3c)
  .maxstack  1
  .locals init ([0] class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action> list,
           [1] valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action> V_1,
           [2] class [mscorlib]System.Action item)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  newobj     instance void class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action>::.ctor()
  IL_0006:  stloc.0
  IL_0007:  nop
  IL_0008:  ldloc.0
  IL_0009:  callvirt   instance valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator0> class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action>::GetEnumerator()
  IL_000e:  stloc.1
  .try
  {
    IL_000f:  br.s       IL_0021
    IL_0011:  ldloca.s   V_1
    IL_0013:  call       instance !0 valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action>::get_Current()
    IL_0018:  stloc.2
    IL_0019:  nop
    IL_001a:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine()
    IL_001f:  nop
    IL_0020:  nop
    IL_0021:  ldloca.s   V_1
    IL_0023:  call       instance bool valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action>::MoveNext()
    IL_0028:  brtrue.s   IL_0011
    IL_002a:  leave.s    IL_003b
  }  // end .try
  finally
  {
    IL_002c:  ldloca.s   V_1
    IL_002e:  constrained. valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action>
    IL_0034:  callvirt   instance void [mscorlib]System.IDisposable::Dispose()
    IL_0039:  nop
    IL_003a:  endfinally
  }  // end handler
  IL_003b:  ret
} // end of method Program::Main

 

从IL中标红的字体来看，原来所谓的foreach，本质上调用的是list的GetEnumerator()方法来返回一个Enumerator枚举类型，然后在while循环中通过

current获取当前值，然后用MoveNext()获取下一个值，以此类推，如果把IL还原一下，大概就是下面这样：

            var enumerator = list.GetEnumerator();

            try
            {
                while (enumerator.MoveNext())
                {
                    Console.WriteLine(enumerator.Current);
                }
            }
            finally
            {
                enumerator.Dispose();
            }

 

这个时候你是不是有种强烈的欲望来探索GetEnumerator()到底干了什么，以及MoveNext()在其中扮演了什么角色？？？ 下面我们用ILSpy看看List下面

所谓的Enumerator类型。。。

 

 1     [Serializable]
 2         public struct Enumerator : IEnumerator, IDisposable, IEnumerator
 3         {
 4             private List list;
 5             private int index;
 6             private int version;
 7             private T current;
 8             [__DynamicallyInvokable]
 9             public T Current
10             {
11                 [__DynamicallyInvokable]
12                 get
13                 {
14                     return this.current;
15                 }
16             }
17             [__DynamicallyInvokable]
18             object IEnumerator.Current
19             {
20                 [__DynamicallyInvokable]
21                 get
22                 {
23                     if (this.index == 0 || this.index == this.list._size + 1)
24                     {
25                         ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumOpCantHappen);
26                     }
27                     return this.Current;
28                 }
29             }
30             internal Enumerator(List list)
31             {
32                 this.list = list;
33                 this.index = 0;
34                 this.version = list._version;
35                 this.current = default(T);
36             }
37             [__DynamicallyInvokable]
38             public void Dispose()
39             {
40             }
41             [__DynamicallyInvokable]
42             public bool MoveNext()
43             {
44                 List list = this.list;
45                 if (this.version == list._version && this.index < list._size)
46                 {
47                     this.current = list._items[this.index];
48                     this.index++;
49                     return true;
50                 }
51                 return this.MoveNextRare();
52             }
53             private bool MoveNextRare()
54             {
55                 if (this.version != this.list._version)
56                 {
57                     ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);
58                 }
59                 this.index = this.list._size + 1;
60                 this.current = default(T);
61                 return false;
62             }
63             [__DynamicallyInvokable]
64             void IEnumerator.Reset()
65             {
66                 if (this.version != this.list._version)
67                 {
68                     ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);
69                 }
70                 this.index = 0;
71                 this.current = default(T);
72             }
73         }

 

通过查看所谓的Enumerator类的定义，尤其是标红的地方，可能会让你顿然醒悟，其实所谓的枚举类，仅仅是一个枚举集合的包装类，比如这里的List，

然后枚举类通过index++ 这种手段来逐一获取List中的元素，仅此而已。

 

二：yield关键词

　　当大家明白了所谓的枚举类之后，是不是想到了一个怪异的yield词法，这个掉毛竟然还可以被枚举，就比如下面这样代码：

 1 class Program
 2 {
 3     static void Main(string[] args)
 4     {
 5         foreach (var item in Person.Run())
 6         {
 7             Console.WriteLine(item);
 8         }
 9 
10     }
11 }
12 
13 class Person
14 {
15     public static IEnumerable<int> Run()
16     {
17         List<int> list = new List<int>();
18 
19         foreach (var item in list)
20         {
21             yield return item;
22         }
23     }
24 }

 

那究竟yield干了什么呢？ 而且能够让它人可以一探究竟？？？ 我们用ILDasm看一下。

 

仔细查看上面的代码，原来所谓的yield会给你生成一个枚举类，而这个枚举类和刚才List中的Enumerator枚举类又无比的一样，如果你理解了显示

的枚举类Enumerator，我想这个匿名的枚举类Enumerator应该就非常简单了。

 

好了，大概就说这么多了，有了这个基础，我相信linq中返回的那些匿名枚举类对你来说应该就没什么问题了~~~