windows C#-迭代器(上)

迭代器可用于逐步迭代集合，例如列表和数组。

迭代器方法或 get 访问器可对集合执行自定义迭代。 迭代器方法使用 yield return 语句返回元素，每次返回一个。 到达 yield return 语句时，会记住当前在代码中的位置。 下次调用迭代器函数时，将从该位置重新开始执行。

通过 foreach 语句或 LINQ 查询从客户端代码中使用迭代器。

在以下示例中，foreach 循环的首次迭代导致 SomeNumbers 迭代器方法继续执行，直至到达第一个 yield return 语句。 此迭代返回的值为 3，并保留当前在迭代器方法中的位置。 在循环的下次迭代中，迭代器方法的执行将从其暂停的位置继续，直至到达 yield return 语句后才会停止。 此迭代返回的值为 5，并再次保留当前在迭代器方法中的位置。 到达迭代器方法的结尾时，循环便已完成。

static void Main()
{
    foreach (int number in SomeNumbers())
    {
        Console.Write(number.ToString() + " ");
    }
    // Output: 3 5 8
    Console.ReadKey();
}

public static System.Collections.IEnumerable SomeNumbers()
{
    yield return 3;
    yield return 5;
    yield return 8;
}

迭代器方法或 get 访问器的返回类型可以是 IEnumerable、IEnumerable<T>、IEnumerator 或 IEnumerator<T>。

可以使用 yield break 语句来终止迭代。对于本主题中除简单迭代器示例以外的所有示例，请为 System.Collections 和 System.Collections.Generic 命名空间加入 using 指令。

简单的迭代器

下例包含一个位于 for 循环内的 yield return 语句。 在 Main 中，foreach 语句体的每次迭代都会创建一个对迭代器函数的调用，并将继续到下一个 yield return 语句。

static void Main()
{
    foreach (int number in EvenSequence(5, 18))
    {
        Console.Write(number.ToString() + " ");
    }
    // Output: 6 8 10 12 14 16 18
    Console.ReadKey();
}

public static System.Collections.Generic.IEnumerable<int>
    EvenSequence(int firstNumber, int lastNumber)
{
    // Yield even numbers in the range.
    for (int number = firstNumber; number <= lastNumber; number++)
    {
        if (number % 2 == 0)
        {
            yield return number;
        }
    }
}

创建集合类

在以下示例中，DaysOfTheWeek 类实现 IEnumerable 接口，此操作需要 GetEnumerator 方法。 编译器隐式调用 GetEnumerator 方法，此方法返回 IEnumerator。

GetEnumerator 方法通过使用 yield return 语句每次返回 1 个字符串。

static void Main()
{
    DaysOfTheWeek days = new DaysOfTheWeek();

    foreach (string day in days)
    {
        Console.Write(day + " ");
    }
    // Output: Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat
    Console.ReadKey();
}

public class DaysOfTheWeek : IEnumerable
{
    private string[] days = ["Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"];

    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        for (int index = 0; index < days.Length; index++)
        {
            // Yield each day of the week.
            yield return days[index];
        }
    }
}

下例创建了一个包含动物集合的 Zoo 类。

引用类实例 (theZoo) 的 foreach 语句隐式调用 GetEnumerator 方法。 引用 Birds 和 Mammals 属性的 foreach 语句使用 AnimalsForType 命名迭代器方法。

static void Main()
{
    Zoo theZoo = new Zoo();

    theZoo.AddMammal("Whale");
    theZoo.AddMammal("Rhinoceros");
    theZoo.AddBird("Penguin");
    theZoo.AddBird("Warbler");

    foreach (string name in theZoo)
    {
        Console.Write(name + " ");
    }
    Console.WriteLine();
    // Output: Whale Rhinoceros Penguin Warbler

    foreach (string name in theZoo.Birds)
    {
        Console.Write(name + " ");
    }
    Console.WriteLine();
    // Output: Penguin Warbler

    foreach (string name in theZoo.Mammals)
    {
        Console.Write(name + " ");
    }
    Console.WriteLine();
    // Output: Whale Rhinoceros

    Console.ReadKey();
}

public class Zoo : IEnumerable
{
    // Private members.
    private List<Animal> animals = new List<Animal>();

    // Public methods.
    public void AddMammal(string name)
    {
        animals.Add(new Animal { Name = name, Type = Animal.TypeEnum.Mammal });
    }

    public void AddBird(string name)
    {
        animals.Add(new Animal { Name = name, Type = Animal.TypeEnum.Bird });
    }

    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        foreach (Animal theAnimal in animals)
        {
            yield return theAnimal.Name;
        }
    }

    // Public members.
    public IEnumerable Mammals
    {
        get { return AnimalsForType(Animal.TypeEnum.Mammal); }
    }

    public IEnumerable Birds
    {
        get { return AnimalsForType(Animal.TypeEnum.Bird); }
    }

    // Private methods.
    private IEnumerable AnimalsForType(Animal.TypeEnum type)
    {
        foreach (Animal theAnimal in animals)
        {
            if (theAnimal.Type == type)
            {
                yield return theAnimal.Name;
            }
        }
    }

    // Private class.
    private class Animal
    {
        public enum TypeEnum { Bird, Mammal }

        public string Name { get; set; }
        public TypeEnum Type { get; set; }
    }
}