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C# 枚举器

1:枚举器和可枚举类型

我们知道使用foreach可以遍历数组中的元素。那么为什么数组可以被foreach语句处理呢,下面我们就进行讨论一下这个问题。

2:使用foreach语句

我们知道当我们使用foreach语句的时候,这个语句为我们依次取出了数组中的每一个元素。

例如下面的代码:

1             int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };2             foreach( int arry in arr )3             {4                 Console.WriteLine("Array Value::{0}",arry);5             }

输出效果为

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 为什么数组可以使用foreach来遍历,原因是数组可以按需提供一个叫做枚举器(enumerator)的对象,枚举器可以依次返回请求的数组中的元素,枚举器知道项的次序并且跟踪它在序列中的位置。依次返回请求的当前项。

  对于有枚举器的类型而言,必须有一个方法来获取它这个类型。获取一个对象枚举器的方法是调用对象的GetEnumrator方法,实现GetEnumrator方法的类型叫做可枚举类型。那么数组就是可枚举类型。

  下图演示一下可枚举类型和枚举器之间的关系。

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foreach结构设计用来和可枚举类型一起使用,只要给它的遍历对象是可枚举类型,比如数组。

1:通过调用GetEnumrator方法获取对象的枚举器。

2:从枚举器中请求每一项并且把它作为迭代器,代码可以读取该变量,但不可以改变

 foreach(Type VarName in EnumrableObject )

{

  ...

}

EnumrableObjec必须是可枚举类型。

2:IEnumrator接口

IEnumrator接口包含了3个函数成员:Current、MoveNext以及Reset;

.Current是返回序列中当前位置项的属性。(注意:Current它是只读属性,它返回Object类型的引用,所以可以返回任意类型)

.MoveNext是把枚举器位置前进到集合中下一项的方法。它也但会布尔值,指示新的位置是否是有效位置。

注:如果返回的位置是有效的,方法返回true;

  如果新的位置是无效的,方法返回false;

  枚举器的原始位置在序列中的第一项之前,因此MoveNext必须在第一次使用Current之前调用。

.Reset是把位置重置为原始状态的方法。

 下面我们用图表示一下他们之间的关系

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有了集合的枚举器,我们就可以使用MoveNext和Current成员来模仿foreach循环遍历集合中的项,例如,我们已经知道数组是可枚举类型,所以下面的代码手动做foreach语句

自动做的事情。

代码如下:

 1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.Threading.Tasks; 6 using System.Collections; 7  8 namespace ConsoleApplication1 9 {10     class Program11     {12         static void Main(string[] args)13         {14             int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };15             IEnumerator ie = arr.GetEnumerator();16             while( ie.MoveNext() )17             {18                 int i = (int)ie.Current;19                 Console.WriteLine("{0}", i);20             }21         }22     }23 }

 

程序运行的结果为

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我们来用图解释一下代码中的数组结构

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IEnumerable接口

数组是可枚举类型,是因为实现了IEnumerable接口的类,所以可枚举类都是因为实现了IEnumerable接口的类。

IEnumerable接口只有一个成员——GetEnumerator()方法,它返回对象的枚举器。

如图所示:

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下面我们举一个使用IEnumerator和IEnumerable的例子

下面的代码展示了一个可枚举类的完整示例,该类叫Component(球形)。它的枚举器类为Shape(形状)。

代码如下:

 1 using System; 2 using System.Collections; 3  4 namespace ConsoleApplication1 5 { 6     class Shape : IEnumerator 7     { 8         string[] _Shapes; 9         int _Position = -1;10 11         public Shape(string[] _theShapes)12         {13             _Shapes = new string[_theShapes.Length];14             for( int i = 0; i < _theShapes.Length; i++ )15             {16                 _Shapes[i] = _theShapes[i];17             }18         }19 20         public Object Current21         {22             get23             {24                 if ( _Position == -1 )25                     throw new InvalidOperationException();26                 if (_Position >= _Shapes.Length)27                     throw new InvalidOperationException();28                 return _Shapes[_Position];29             }30         }31 32         public bool MoveNext()33         {34             if (_Position < _Shapes.Length - 1)35             {36                 _Position++;37                 return true;38             }39             else40                 return false;41         }42 43         public void Reset()44         {45             _Position = -1;46         }47     }48 49     class Component : IEnumerable50     {51         string[] shapes = { "Circular", "spherical", "Quadrilateral", "Label" };52         public IEnumerator GetEnumerator()53         {54             return new Shape( shapes );55         }56     }57 58     class Program59     {60         static void Main(string[] args)61         {62             Component comp = new Component();63             foreach ( string oshape in comp )64                 Console.WriteLine(oshape);65         }66        67     }68 }

 

运行结果:

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