深入了解c# 迭代器和列举器

2023-07-18 23:46:05 80

大家好，这是[C#.NET拾遗补漏]系列的第07篇文章。

在C#中，大多数方法都是通过return语句立即把程序的控制权交回给调用者，同时也会把方法内的本地资源释放掉。而包含yield语句的方法则允许在依次返回多个值给调用者的期间保留本地资源，等所有值都返回结束时再释放掉本来资源，这些返回的值形成一组序列被调用者使用。在C#中，这种包含yield语句的方法、属性或索引器就是迭代器。

迭代器中的yield语句分为两种：

yeildreturn，把程序控制权交回调用者并保留本地状态，调用者拿到返回的值继续往后执行。
yeildbreak，用于告诉程序当前序列已经结束，相当于正常代码块的return语句（迭代器中直接使用return是非法的）。

IEnumerableFibonacci(intcount)
{
intprev=1;
intcurr=1;
for(inti=0;i
输出：

1
1
2
3
5
8
13
21
34
55

实际场景中，我们一般很少直接写迭代器，因为大部分需要迭代的场景都是数组、集合和列表，而这些类型内部已经封装好了所需的迭代器。比如C#中的数组之所以可以被遍历是因为它实现了IEnumerable接口，通过GetEnumerator()方法可以获得数组的列举器Enumerator，而该列举器就是通过迭代器来实现的。比如最常见的一种使用场景就是遍历数组中的每一个元素，如下面逐个打印数组元素的示例。
int[]numbers={1,2,3,4,5};
IEnumeratorenumerator=numbers.GetEnumerator();
while(enumerator.MoveNext())
{
Console.WriteLine(enumerator.Current);
}
其实这就是foreach的工作原理，上面代码可以用foreach改写如下：
int[]numbers={1,2,3,4,5};
foreach(intnumberinnumbers)
{
Console.WriteLine(number);
}
当然，列举器不一定非要通过迭代器实现，例如下面这个自定义的列举器CoffeeEnumerator。
publicclassCoffeeCollection:IEnumerable
{
privateCoffeeEnumeratorenumerator;
publicCoffeeCollection()
{
enumerator=newCoffeeEnumerator();
}

publicIEnumeratorGetEnumerator()
{
returnenumerator;
}

publicclassCoffeeEnumerator:IEnumerator
{
string[]items=newstring[3]{"espresso","macchiato","latte"};
intcurrentIndex=-1;
publicobjectCurrent
{
get
{
returnitems[currentIndex];
}
}
publicboolMoveNext()
{
currentIndex++;
if(currentIndex
使用：
publicstaticvoidMain(string[]args)
{
foreach(varcoffeeinnewCoffeeCollection())
{
Console.WriteLine(coffee);
}
}
理解迭代器和列举器可以帮助我们写出更高效的代码。比如判断一个 IEnumerable 对象是否包含元素，经常看到有些人这么写：
if(enumerable.Count()>0)
{
//集合中有元素
}
但如果用列举器的思维稍微思考一下就知道，Count() 为了获得集合元素数量必然要迭代完所有元素，时间复杂度为O(n)。而仅仅是要知道集合中是否包含元素，其实迭代一次就可以了。所以效率更好的做法是：
if(enumerable.GetEnumerator().MoveNext())
{
//集合中有元素
}
这样写时间复杂度是O(1)，效率显然更高。为了书写方便，C#提供了扩展方法 Any()。
if(enumerable.Any())
{
//集合中有元素
}
所以如有需要，应尽可能使用Any方法，效率更高。
再比如在EFCore中，需要执行 IQueryable 查询时，有时候使用 AsEnumerable() 比使用ToList、ToArray等更高效，因为ToList、ToArray等会立即执行列举操作，而 AsEnumerable() 可以把列举操作延迟到真正被需要的时候再执行。当然也要考虑实际应用场景，Array、List等更方便调用者使用，特别是要获取元素总数量、增删元素等这种操作。
以上就是深入了解c#迭代器和列举器的详细内容，更多关于c#迭代器和列举器的资料请关注毛票票其它相关文章！
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深入了解c# 迭代器和列举器

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