C#中实现类型对foreach的支持

   在C#中，MS提供了foreach关键字，与for相比在遍历集合元素的性能上得到了极大的提高。

foreach语句的执行原理

 

foreach  (car s  in  cars)
... {
    Console.WriteLine("car's value: {0}", s);
}

IEnumerator ienum  =  (IEnumerator)lbt.GetEnumerator();
ienum.Reset();

while (ienum.MoveNext()) ... {
    Car s = (Car)ienum.Current;
    Console.WriteLine("car's value: {0}", s);
}

由上面可知，一个类型要想支持foreach则必须实现IEnumerable，IEnumerator两个接口。

 

//  Namespace: System.Collections, Library: BCL
public   interface  IEnumerable ... {
    IEnumerator GetEnumerator();
}
  //  Namespace: System.Collections, Library: BCL
public   interface  IEnumerator ... {
    bool MoveNext();
    void Reset();
    object Current ...{ get; }
}

那么我们现在可以让自己定义的类型来支持foreach：

 

using  System;
using  System.Collections;
namespace  ConsoleEnum
... {
   public class cars : IEnumerator,IEnumerable
   ...{
      private car[] carlist;
      int position = -1;

      //Create internal array in constructor.
      public cars()
      ...{
         carlist= new car[6]
      ...{
         new car("Ford",1992),
         new car("Fiat",1988),
         new car("Buick",1932),
         new car("Ford",1932),
         new car("Dodge",1999),
         new car("Honda",1977)
      };
      }

      //IEnumerator and IEnumerable require these methods.
      public IEnumerator GetEnumerator()
      ...{
         return (IEnumerator)this;
      }

      //IEnumerator
      public bool MoveNext()
      ...{
         position++;
         return (position < carlist.Length);
      }

      //IEnumerable
      public void Reset()
      ...{position = 0;}

      //IEnumerable
      public object Current
      ...{
         get ...{ return carlist[position];}
      }
   }      
}

一些改进

为了代码的健壮性，我们对上述代码进行如下修改：

1. 将IEnumerator以嵌套类的形式实现，这样你可以定义多个不同的Enumerator。
2. 对IEnumerator的Current方法进行异常处理。如果集合的内容改变，或者Reset方法被调用，那么当前的enumerator就失效了，并且抛出IndexOutOfRangeException异常。所以我们用try......catch来捕捉这个异常并且产生一个InvalidOperationException异常。

 

using  System;
using  System.Collections;
namespace  ConsoleEnum
... {
  public class cars : IEnumerable
  ...{
    private car[] carlist;

    //Create internal array in constructor.
    public cars()
    ...{
      carlist= new car[6]
    ...{
      new car("Ford",1992),
      new car("Fiat",1988),
      new car("Buick",1932),
      new car("Ford",1932),
      new car("Dodge",1999),
      new car("Honda",1977)
    };
    }

        //private enumerator class
        private class  MyEnumerator:IEnumerator
        ...{
          public car[] carlist;
          int position = -1;

        //constructor
        public MyEnumerator(car[] list)
        ...{
          carlist=list;
        }
        private IEnumerator getEnumerator()
        ...{
          return (IEnumerator)this;
        }
    
    
        //IEnumerator
        public bool MoveNext()
        ...{
          position++;
          return (position < carlist.Length);
        }

        //IEnumerator
        public void Reset()
        ...{position = -1;}

        //IEnumerator
        public object Current
        ...{
          get 
          ...{ 
            try 
            ...{
              return carlist[position];
            }
      
            catch (IndexOutOfRangeException)
            ...{
              throw new InvalidOperationException();
            }
          }
        }
      }  //end nested class
    public IEnumerator GetEnumerator()
    ...{
      return new MyEnumerator(carlist);
    }
  }
}

参考：MSDN