C#图解教程（第四版）小笔记——枚举器和迭代器

枚举器

实现枚举器（enumerator）的对象称为可枚举类型（enumerable type 或enumerable）。
调用可枚举类型的GetEnumerator方法获取枚举器。

foreach原理：
①调用GetEnumerator方法获取enumerable的枚举器。
②从枚举器请求每一项并把它作为迭代变量，代码可以读取变量但是不能改变。

IEnumerator接口和IEnumerable接口

实现IEnumerator接口的枚举器包含三个函数成员：

• Current
  只读属性，返回object类型的引用。
• MoveNext
  把枚举器位置前进到集合的下一项。返回布尔值，只是新的位置是否有效，若有效返回true。
  枚举器的原始位置处于序列中的第一项前，所以MoveNext必须在第一次使用Current前调用。
• Reset
  把位置重置为原始状态。

IEnumerable接口只有一个成员：GetEnumerator方法，返回对象的枚举器。
实现了IEnumerable接口的类称为可枚举类。

自定义一个可枚举类的方法

• 自定义类MyEnumerator继承IEnumerator接口，作为枚举器
  实现Current，MoveNext、Reset方法。
• 自定义类MyEnumerable继承IEnumerable接口
  实现GetEnumerator方法，获取枚举器（MyEnumerator）。

实际上，大多数情况下应该使用IEnumerable和IEnumerator。
IEnumerable< T>的GetEnumerator()返回实现IEnumerator< T>的枚举器类的实例。IEnumerator< T>的Current()返回具体类型而不是object。
非泛型接口的实现不是类型安全的（返回object需要转化为实际类型），而泛型接口的实现是类型安全的，它返回具体类型。

迭代器

在System.Collections.Generic命名空间下，使用时需要using
C#从2.0版本开始提供迭代器。

• yield return
  指定了序列中返回的下一项
• yield break
  指定在序列中没有其他项

class MyClass
{
	public IEnumerator<string> GetEnumerator() { return BlackAndWhite();}
	//迭代器，返回一个枚举器，foreach操作MyClass类的对象会依次获得下面三个字符串
	public IEnumerator<string> BlackAndWhite()
	{
		yield return "black";
		yield return "gray";
		yield return "white";
	}
	//迭代器，返回一个可枚举类型,，foreach(string s in mc.AToB())依次获得两个字符串
	public IEnumerable<string> TBlackAndWhite()
	{
		yield return "black";
		yield return "gray";
		yield return "white";
	}
}

编译器生成的枚举器并不实现Reset()方法，调用时会抛出System.NotSupportedException异常。
在后台，由编译器生成的枚举器类是包含4个状态的状态机。

• Before
  首次调用MoveNext的初始状态。
• Running
  调用MoveNext后进入这个状态。在这个状态中，枚举器检测并设置下一项的位置，遇到yield return、yield break或迭代器体结束进时入下个状态。
• Suspended
  状态机等待下次调用MoveNext的状态。
• After
  没有更多项可以枚举。