作者 | 喵叔
责编 | 胡巍巍
今天来讲解一下开发人员会用但不理解的C#中的知识，这篇文章我们讲解一下枚举器与迭代器的知识。
枚举器
什么是枚举器？
枚举器（enumerator）是一个只读的作用于序列值的只能向前的游标，并且实现了System.Collections.IEnumeratar 或者 System.Collections.Generic.IEnumeratar<T>接口的对象。
通常来说任何一个包含名为MoveNext方法和名称为Current属性的对象，.NET都会将它作为枚举器对待。通过一个例子来看一下枚举器是怎么定义的：
class Enumeratordemo : IEnumerator
.com/2019/09/02/niX5b8.png)
如果枚举器实现了IDisposable接口，这时foreach语句可以隐式的清理掉枚举对象。
小知识
我们在C#中可以用一行代码完成可枚举对象的实例化和元素填充，这种方法叫做集合初始化器，代码如下：
List<string> strList = new List<string> { "张三", "李四", "王五", "赵六" };
上述代码会被编译器翻译成如下代码：
List<string> strList = new List<string>;
strList.Add("张三");
strList.Add("李四");
strList.Add("王五");
strList.Add("赵六");
在前面的例子中要求可枚举对象实现了System.Collections.IEnumerable接口，并存在一个可以接受适当参数的Add方法。同理字典也可以通过集合初始化器进行对象初始化和元素填充。
迭代器
什么是迭代器？
迭代器简化了对象间的通信，使得不关心序列的类型，而获得序列中的每个元素。C#中迭代器被IEnumerator和IEnumerable和其对应的泛型接口封装。
一个类如果实现了IEnumerable接口，那么就能够被迭代；调用GetEnumerator方法将返回IEnumerator接口的实现，它就是迭代器本身。下面我们先通过例子来看一下迭代器的使用：
static void Main(string[] args)
{
foreach (int item in demo(5))
{
Console.WriteLine(item);
}
Console.Read;
}
static IEnumerable<int> demo(int demoCount)
{
int data = 0;
for (int i = 0; i < demoCount; i )
{
yield return data;
data = data 1;
}
}
上述代码中用到了yield return , yield return语句的意思是请求从枚举器产生的下一个元素。
每当遇到yield时控制权都会回归到调用者那里，但是被调用者的状态还会保持。这个状态的生命周期绑定到了枚举器上，当调用这完成枚举之后状态就被释放。
原理
编译器把地带方法转换成私有的，实现了 IEnumerable<T>或者 IEnumerator<T>的类。内部的逻辑被反转并被切分到编译器生成的枚举器类中的 MoveNext方法和 Current属性里。这就意味着当你调用迭代器方法时，实际上时对编译器生成的类进行实例化。
语义
迭代器含有一个或多个 yield语句的方法、属性或者索引器。而且必须返回 IEnumerable、IEnumerable<T>、 IEnumerator或者 IEnumerator<T>其中的一个，迭代器会根据返回的接口类型选择不同的语义。下面根据上述描述来看一个例子：
static void Main
{
foreach(int item in demo)
{
Console.WriteLine(item);
}
}
static IEnumerable<int> Foo
{
yield return 1;
yield return 2;
yield return 3;
}
迭代器中的return
再迭代器中我们无法使用 return 跳出迭代器，只能使用 yield break来跳出迭代器。我们来看一段代码：
static IEnumerable<int> demo
{
yield return 1;
yield return 2;
yield return 3;
yield break;
yield return 4;
}
上述代码中我们使用了 yield break来跳出迭代器，yield break 后面的 yield return 4将不再返回。
这里需要注意的是 yield return 语句不可以出现在 try...catch...finally 语句块中。
但是如果没有 catch 语句块，只有 try..finally 语句块，则 yield return 可以出现在其中。
在 try..finally 语句块中，当枚举器到达终点时或者被释放掉时，finally 语句块中的代码就会执行，如果执行了 yield return 那么 foreach 语句也会释放掉枚举器，然后执行 finally 中的代码。
当我们显示使用枚举器时如果没有释放掉枚举，那么将不会执行 finally 中的代码，为了避免这种情况的出现我们可以使用 using 语句。
迭代器我们可以嵌套使用，我们看一下例子：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
foreach (int fib in GetNum(Fibs(12)))
Console.WriteLine(fib);
Console.Read;
}
static IEnumerable<int> Fibs(int count)
{
int result = 0;
for (int i = 0; i < count; i )
{
yield return result;
result = result i;
}
}
static IEnumerable<int> GetNum(IEnumerable<int> sequence)
{
foreach (int x in sequence)
{
yield return x;
}
}
}
上述例子中每个元素在 MoveNext 操作请求的时候才会被计算，也就是说 foreach (int fib in GetNum(Fibs(12)))没执行一次循环每个元素值就会被计算一次。
这里需要注意，一般来说迭代器都会结合 foreach语句一起使用，每次循环完成后都必须显示的或隐式的调用 Dispose方法来释放掉枚举器。
这篇文章基本上涵盖了迭代器和枚举器的所有内容，如果需要进一步学习迭代器与枚举器，需要自己动手实践一下。
作者简介：朱钢，笔名喵叔，CSDN博客专家，.NET高级开发工程师，7年一线开发经验，参与过电子政务系统和AI客服系统的开发，以及互联网招聘网站的架构设计，目前就职于北京恒创融慧科技发展有限公司，从事企业级安全监控系统的开发。
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