（九）枚举器和迭代器（1）
一、枚举器和可枚举类型
复习完了数组之后，由于数组遍历的这个行为，跟枚举器有很大的相关性，所以接下来继续要学习与枚举器相关的内容。
1、使用 foreach 语句
int[] arr1 = { 10, 11, 12, 13 };
foreach (int item in arr1)//枚举元素
Console.WriteLine($"Item value:{ item }");
问：为什么 foreach 语句能够遍历数组（或集合）中的元素？
答：
- 1）使用 foreach 语句可以遍历数组中的元素，是因为 foreach 语句中使用了一个枚举器对象。
- 2）枚举器通过获知数组中当前项的次序并跟踪（记录）它在序列中的位置。（枚举器中有 current 值来保存数组被访问到的当前项）
枚举器与可枚举类型的关系：
可枚举类型： 可以支持被遍历访问的类型，比如数组、集合或字符串等
枚举器： 在执行 foreach 语句中，可以通过调用可枚举类型对象（即可枚举类型对象）的 GetEnumertator 方法来获取枚举器。
关系： 可以通过枚举器来对可枚举类型中的元素进行遍历访问。
这些概念说起来可能有点绕，以下就举些例子来理解一下。
假如我要声明定义一个数组，并遍历其元素：
//一维数组
int[] arr = { 10, 11, 12, 13 };
foreach(var item in arr)
{
Console.Write($"{item } ");
}
输出结果：
10 11 12 13
咱们先不理 foreach 语句这个代码块，要直接获取 GetEnumertator 方法来实现数组遍历，把代码改为：
//一维数组
int[] arr = { 10, 11, 12, 13 };
//获取枚举器
var arrEnumerator = arr.GetEnumerator();
// arr 在没访问之前，枚举器里并没有记录 arr 的任何元素位置。
arrEnumerator.MoveNext();//枚举器开始检索第1个元素次序（位置）
Console.Write($"{arrEnumerator.Current } ");
arrEnumerator.MoveNext();//枚举器检索第2个元素次序（位置）
Console.Write($"{arrEnumerator.Current } ");
arrEnumerator.MoveNext();//枚举器检索第3个元素次序（位置）
Console.Write($"{arrEnumerator.Current } ");
arrEnumerator.MoveNext();//枚举器最后检索第4个元素次序（位置）
Console.Write($"{arrEnumerator.Current } ");
输出结果与 foreach 语句遍历的结果一样：
10 11 12 13
也就是说，执行 foreach 语句遍历的行为，实际上是通过获取枚举器，然后枚举器对可枚举类型进行反复操作处理的行为。
再回到上一个例子中的 foreach 语句来分析以下：
int[] arr = { 10, 11, 12, 13 };
//1、遍历之前，通过 arr 里的 GetEnumertator 方法获取枚举器
//2、通过枚举器来移动访问元素的位置，并把元素值和位置都存在枚举器对象里。
//3、每遍历一次，就重复第2个步骤，直到最后遍历结束
//4、释放枚举器对象
//跳出 foreach 语句
foreach(var item in arr)//枚举元素，枚举的元素也称为迭代变量
{
Console.Write($"{item } ");
}
//arr：为可枚举类型
//item：为枚举的元素，迭代变量
因此，foreach 实际上相当于对可枚举类型给和枚举器具体操作的行为进行“封装”了起来，当然 foreach 语句中还使用到了迭代器。（下一篇文章会讲到迭代器）
2、获取枚举器以及其类型：
class MyClass
{
public string name = "";
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//字符串
string str = "123";
//一维数组
int[] arr = { 10, 11, 12, 13 };
string[] strArr = { "123", "123" };
MyClass[] myClassArr = { new MyClass(), new MyClass(), new MyClass(), new MyClass() };
//矩阵数组
string[,] strMatrixArr = { { "123", "123" }, { "456", "456" } };
//交错数组
string[][] strJaggedArr = new string[2][];
strJaggedArr[0] = new string[] { "1" , "1" };
strJaggedArr[1] = new string[] { "2", "2" };
//集合
List IntList = new List();
IntList.Add(1);
IntList.Add(2);
IntList.Add(3);
IntList.Add(4);
IntList.Add(10);
//字符串，获取 CharEnumerator 类
var strEnumerator = str.GetEnumerator();
//一维数组，获取 IEnumerator 接口
var arrEnumerator = arr.GetEnumerator();
var strArrEnumerator = strArr.GetEnumerator();
var myClassArrEnumerator = myClassArr.GetEnumerator();
//矩阵数组，获取 IEnumerator 接口
var strMatrixArrEnumerator = strMatrixArr.GetEnumerator();
//交错数组，获取 IEnumerator 接口
var strJaggedArrEnumerator = strJaggedArr.GetEnumerator();
//关于 IEnumerator 接口被谁继承：
//通过 GetType 方法获取到名称为：SZArrayEnumerator 类
var allArrEnumerator = arrEnumerator.GetType();
//集合，获取 Enumerator 结构
var IntListEnumerator = IntList.GetEnumerator();
Console.ReadKey();
}
}
从上面例子中，我们可以获取到枚举器有类、结构和接口的类型，分别是 CharEnumerator 类、IEnumerator 接口 和 Enumerator 结构。
由例子可知：
- 字符串为可枚举类型时，获取到的枚举器类型为与字符相关的类。
- 一维数组、矩阵数组 和 交错数组，即数组类型为可枚举类型时，获取到的枚举器类型为IEnumerator接口被继承的 Arraay 集合枚举器类型：SZArrayEnumerator 类。
- 集合为枚举类型时，获取到的枚举器类型为结构。
目前调试的代码有三种枚举器类型，由于我不是很了解枚举器，所以不清楚除了这三种类型外，还有哪些其他类型。
以下分析一下这三种枚举器类型的区别：
//（一）CharEnumerator 类
//在源码中声明：
public sealed class CharEnumerator : ICloneable, IEnumerator, IEnumerator, IDisposable {...}
//主要的公有成员：Current、MoveNext()、Reset()
//主要的私有成员：currentElement、index、str
//（二）IEnumerator 接口
//在源码中声明：
public interface IEnumerator {...}
//SZArrayEnumerator 成员：
//主要的公有成员（实现接口的公有成员）：Current、MoveNext()、Reset()
//主要的私有成员：_array、_endIndex、_index
//（三）Enumerator 结构
//在源码中声明：
public struct Enumerator : IEnumerator, IDisposable, IEnumerator { ...}
//主要的公有成员：Current、MoveNext()
//主要的私有成员：current、index、list、version
分析这三种枚举器类型的内容：
-
枚举器都有 Current 和 MoveNext() 这两个公有成员，主要用来对数组或集合中改变下一个指向其某枚举对象（元素）的次序和位置，并重新获取 当前元素的值。（Current值）
-
数组或集合初始化后，需要通过枚举器调用一次MoveNext()，才能访问到第一个元素。因为初始化后，枚举数默认为第一个元素之前的一个位置。
-
集合没有 Reset()，意味着集合不能初始化设置枚举数，不能回到第一个元素之前的一个位置。（可能是因为集合初始化后，还可以动态增加、插入、删除、清空元素的功能，并不像数组那样初始化后是固定了内容长度。所以，能支持调用 Reset() 必须有一个条件：可枚举类型对象的长度在初始化后，必须是固定的。）
-
Current 只有 get 访问器，没法修改 Current 的值。所以在 foreach 语句中使用到枚举器，就以为在 foreach 遍历过程中不能修改其元素的值。（for 可以修改，是因为 for 并没有枚举器）
分析枚举器的私有成员：
//CharEnumerator 类 私有成员：
currentElement：当前项，即 存储的是 char 类型的值
index：当前次序（位置）
str：可枚举类型，字符串内容
//IEnumerator 接口 私有成员：
_array ：可枚举类型，数组的所有元素
_endIndex，即最后元素的下一个次序（位置）
_index：当前元素的次序（位置）
// Enumerator 结构 私有成员：
current：当前项
index：当前次序（位置）
list：可枚举类型，集合的所有元素
version：不太清楚，但是调试代码后发现，其值等于集合所包含元素的总数
从以上的分析可知：
- 枚举器里的核心成员： Current、MoveNext()、Reset()、endIndex
- Current： 当前项
- MoveNext()： 执行可枚举类型对象中的下一个元素的次序（位置）
- Reset()： 初始化设置枚举数，即第一个元素的上一个位置。
- endIndex： 对固定长度的可枚举类型对象有用，最后一个元素的下一个位置。
二、图-枚举器和可枚举类型概览：
