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从foreach语句枚举元素看数组
在foreach语句中使用枚举，可以迭代数组或集合中的元素，且无须知道集合中的元素的个数。如图显示了调用foreach方法的客户端和集合之间的关系。数组或集合实现带GetEnumerator()方法的IEnumerable接口。GetEnumerator()方法返回一个实现lEnumerable接口的枚举，接着foreach语句就可以使用IEnumerable接口迭代集合了。
GetEnumerator()方法用IEnumerable接口定义，foreach语句并不真的需要在集合类中实现这个接口。有一个名为GetEnumerator()的方法它返回实现了IEnumerator接口的对象就足够了。
先定义一个Person类，这个类有自动实现的属性Firstname和Lastname,以及从Object类重写ToString方法和继承泛型接口IEquatable以比较两个对象是否相等，实现泛型接口IComparer以比较两个对象用来排序。
public class Person : IEquatable<Person>,IComparable<Person> { public int Id { get; private set; } public string FirstName { get; set; } public string LastName { get; set; } public override string ToString() { return String.Format("{0}, {1} {2}", Id, FirstName, LastName); } public bool Equals(Person other) { if (other == null) return base.Equals(other); return this.FirstName == other.FirstName && this.LastName == other.LastName; } public int CompareTo(Person other) { if (other == null) throw new ArgumentNullException("other"); int result = this.LastName.CompareTo(other.LastName); if (result == 0) { result = this.FirstName.CompareTo(other.FirstName); } return result; } }
创建一个三个元素的person数组，现对数组进行排序在用foreach循环访问数组中的元素并输出
Person[] persons = { new Person { FirstName = "Simen03", LastName = "Go" }, new Person { FirstName = "Simen02", LastName = "Go" }, new Person { FirstName = "Simen01", LastName = "Go" } }; Array.Sort(persons); foreach (var person in persons) Console.WriteLine(person);
分析foreach (var person in persons)Console.WriteLine(person);这段代码IL代码
// loop start (head: IL_009b) IL_008a: ldloc.2 IL_008b: ldloc.3 IL_008c: ldelem.ref IL_008d: stloc.s person IL_008f: ldloc.s person IL_0091: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object) IL_0096: nop IL_0097: ldloc.3 IL_0098: ldc.i4.1 IL_0099: add IL_009a: stloc.3 IL_009b: ldloc.3 IL_009c: ldloc.2 IL_009d: ldlen IL_009e: conv.i4 IL_009f: blt.s IL_008a // end loop
C#的foreach语句不会解析为IL代码中的foreach语句，C#编译器会把foreach语句转换为IEnumerable接口的方法和属性，foreach语句使用IEnumerator接口的方法和属性，迭代数组中的所有元素，为此，IEnumerator定义了Current属性，来返回光标所在的元素，该接口的MoveNext()方法移动到数组的下一个元素上，如果有这个元素该方法就返回true否则返回false，这个接口的泛型版本IEnumerator派生自接口IDisposable，因此定义了Dispose()方法来清理枚举器占用的资源，使用foreach语句会解析为下面的代码段
IEnumerator enumerator = persons.GetEnumerator(); while (enumerator.MoveNext()) { var person = enumerator.Current; Console.WriteLine(person); }
为了方便的创建枚举器，C#添加了yield语句，yield return 语句返回集合的一个元素，并移动到下一个元素，yield break 可停止迭代。使用迭代块，编译器会生成一个yield类型，其中包含一个状态机，如下代码段所示。yield 类型实现IEnumerator和IDisposable接口的属性和方法。在下面的例子中，可以把yield类型看作内部类Enumerator.外部类的GetEnumerator()方法实例化并返回一个新的yield类型。在yield类型中，变量state定义了迭代的当前位置，每次调用MoveNext()时，当前位置都会改变，MoveNext()封装了迭代代码，并设置了current变量的值，从而使Current属性根据位置返回一个对象。
static void Main(string[] args) { var helloCollection = new HelloCollection(); foreach (string s in helloCollection) { Console.WriteLine(s); } } public class HelloCollection { public IEnumerator<string> GetEnumerator() { yield return "Hello"; yield return "World"; } } public class HelloCollectionOther { public IEnumerator GetEnumertor() { return new Enumerator(0); } public class Enumerator : IEnumerator<string>, IEnumerator, IDisposable { private int state; private string current; public Enumerator(int state) { this.state = state; } public string Current => throw new NotImplementedException(); object IEnumerator.Current { get { return current; } } public void Dispose() { throw new NotImplementedException(); } public bool MoveNext() { switch (state) { case 0:current = "hello"; state = 1; return true; case 1:current = "world"; state = 2; return true; case 2: break; } return false; } public void Reset() { throw new NotImplementedException(); } } }
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