IEnumeratorIEnumerable这两个接口单词相近、含义相关,傻傻分不清楚。

入行多年,一直没有系统性梳理这对李逵李鬼。

最近本人在怼着why神的《其实吧,LRU也就那么回事》,方案1使用数组实现LUR,手写算法涉及这一对接口,借此机会本次覆盖这一对难缠的冤家。

IEnumerator

IEnumerator、IEnumerable接口有相似的名称,这两个接口通常也在一起使用,它们有不同的用途。

IEnumerator接口为类内部的集合提供了迭代功能, IEnumerator 要求你实现三个方法:

  • MoveNext方法: 该方法将集合索引加1,并返回一个bool值,指示是否已到达集合的末尾。
  • Reset方法: 它将集合索引重置为其初始值-1,这会使枚举数无效。
  • Current方法: 返回position位置的当前对象

IEnumerable

IEnumerable接口为foreach迭代提供了支持,IEnumerable要求你实现GetEnumerator方法。

public IEnumerator GetEnumerator()
{
return (IEnumerator)this;
}

该用哪一个接口?

仅凭以上辞藻,很难区分两个接口的使用场景。

IEnumerator接口提供了对类中的集合类型对象的迭代

IEnumerable接口允许使用foreach循环进行枚举。

但是,IEnumerable接口的GetEnumerator方法会返回一个IEnumerator接口。要实现IEnumerable,你还必须实现IEnumerator。如果你没有实现IEnumerator,你就不能将IEnumerableGetEnumerator方法的返回值转换为IEnumerator接口。

从英文词根上讲:

IEnumerator接口代表了枚举器,里面定义了枚举方式;

IEnumerable接口代表该对象具备了可被枚举的性质。

总之,IEnumerable的使用要求类实现IEnumerator。如果您想提供对foreach的支持,那么就实现这两个接口。

最佳实践

  • 在嵌套类中实现IEnumerator,这样你可以创建多个枚举器。
  • 为IEnumerator的Current方法提供异常处理。

    为什么要这么做?

    如果集合的内容发生变化,则reset方法将被调用,紧接着当前枚举数无效,您将收到一个IndexOutOfRangeException异常(其他情况也可能导致此异常)。所以执行一个Try…Catch块来捕获这个异常并引发InvalidOperationException异常, 提示在迭代时不允许修改集合内容。

这也正是我们常见的在foreach 里面尝试修改迭代对象会报InvalidOperationException异常的原因。

下面以汽车列表为例实现IEnumerator IEnumerable接口

using System;
using System.Collections;
namespace ConsoleEnum
{
public class cars : IEnumerable
{
private car[] carlist; //Create internal array in constructor.
public cars()
{
carlist= new car[6]
{
new car("Ford",1992),
new car("Fiat",1988),
new car("Buick",1932),
new car("Ford",1932),
new car("Dodge",1999),
new car("Honda",1977)
};
}
//private enumerator class
private class MyEnumerator:IEnumerator
{
public car[] carlist;
int position = -1; //constructor
public MyEnumerator(car[] list)
{
carlist=list;
}
private IEnumerator getEnumerator()
{
return (IEnumerator)this;
}
//IEnumerator
public bool MoveNext()
{
position++;
return (position < carlist.Length);
}
//IEnumerator
public void Reset()
{
position = -1;
}
//IEnumerator
public object Current
{
get
{
try
{
return carlist[position];
}
catch (IndexOutOfRangeException)
{
throw new InvalidOperationException();
}
}
}
} //end nested class
public IEnumerator GetEnumerator()
{
return new MyEnumerator(carlist);
}
}
}

foreach cars的时候,可以明显看到

  • foreach语法糖初次接触cars, 实际会进入cars实现的 GetEnumerator()方法
  • foreach每次迭代,实际会进入Current属性的get访问器

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