C# 枚舉器

1：枚舉器和可枚舉類型

我們知道使用foreach可以遍歷數組中的元素。那么為什么數組可以被foreach語句處理呢，下面我們就進行討論一下這個問題。

2：使用foreach語句

我們知道當我們使用foreach語句的時候，這個語句為我們依次取出了數組中的每一個元素。

例如下面的代碼：

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

輸出效果為

 為什么數組可以使用foreach來遍歷，原因是數組可以按需提供一個叫做枚舉器（enumerator）的對象，枚舉器可以依次返回請求的數組中的元素，枚舉器知道項的次序並且跟蹤它在序列中的位置。依次返回請求的當前項。

　　對於有枚舉器的類型而言，必須有一個方法來獲取它這個類型。獲取一個對象枚舉器的方法是調用對象的GetEnumrator方法，實現GetEnumrator方法的類型叫做可枚舉類型。那么數組就是可枚舉類型。

　　下圖演示一下可枚舉類型和枚舉器之間的關系。

foreach結構設計用來和可枚舉類型一起使用，只要給它的遍歷對象是可枚舉類型，比如數組。

1：通過調用GetEnumrator方法獲取對象的枚舉器。

2：從枚舉器中請求每一項並且把它作為迭代器，代碼可以讀取該變量，但不可以改變

 foreach（Type VarName in EnumrableObject ）

{

　　...

}

EnumrableObjec必須是可枚舉類型。

2：IEnumrator接口

IEnumrator接口包含了3個函數成員：Current、MoveNext以及Reset;

.Current是返回序列中當前位置項的屬性。（注意：Current它是只讀屬性，它返回Object類型的引用，所以可以返回任意類型）

.MoveNext是把枚舉器位置前進到集合中下一項的方法。它也但會布爾值，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;

　　如果新的位置是無效的，方法返回false;

　　枚舉器的原始位置在序列中的第一項之前，因此MoveNext必須在第一次使用Current之前調用。

.Reset是把位置重置為原始狀態的方法。

 下面我們用圖表示一下他們之間的關系

 

有了集合的枚舉器，我們就可以使用MoveNext和Current成員來模仿foreach循環遍歷集合中的項，例如，我們已經知道數組是可枚舉類型，所以下面的代碼手動做foreach語句

自動做的事情。

代碼如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Collections;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
            IEnumerator ie = arr.GetEnumerator();
            while( ie.MoveNext() )
            {
                int i = (int)ie.Current;
                Console.WriteLine("{0}", i);
            }
        }
    }
}

 

程序運行的結果為

我們來用圖解釋一下代碼中的數組結構

IEnumerable接口

數組是可枚舉類型，是因為實現了IEnumerable接口的類，所以可枚舉類都是因為實現了IEnumerable接口的類。

IEnumerable接口只有一個成員——GetEnumerator（）方法，它返回對象的枚舉器。

如圖所示：

下面我們舉一個使用IEnumerator和IEnumerable的例子

下面的代碼展示了一個可枚舉類的完整示例，該類叫Component（球形）。它的枚舉器類為Shape（形狀）。

代碼如下：

using System;
using System.Collections;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Shape : IEnumerator
    {
        string[] _Shapes;
        int _Position = -1;

        public Shape(string[] _theShapes)
        {
            _Shapes = new string[_theShapes.Length];
            for( int i = 0; i < _theShapes.Length; i++ )
            {
                _Shapes[i] = _theShapes[i];
            }
        }

        public Object Current
        {
            get
            {
                if ( _Position == -1 )
                    throw new InvalidOperationException();
                if (_Position >= _Shapes.Length)
                    throw new InvalidOperationException();
                return _Shapes[_Position];
            }
        }

        public bool MoveNext()
        {
            if (_Position < _Shapes.Length - 1)
            {
                _Position++;
                return true;
            }
            else
                return false;
        }

        public void Reset()
        {
            _Position = -1;
        }
    }

    class Component : IEnumerable
    {
        string[] shapes = { "Circular", "spherical", "Quadrilateral", "Label" };
        public IEnumerator GetEnumerator()
        {
            return new Shape( shapes );
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Component comp = new Component();
            foreach ( string oshape in comp )
                Console.WriteLine(oshape);
        }
       
    }
}

 

運行結果：

 

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