1、關於foreach和for
foreach和for都是循環的關鍵字，使用這兩個關鍵字可以對集合對象進行遍歷，獲取裡面每一個對象的信息進行操作。
static void Main(string[] args)
{
string[] strList = new string[]
{
"1","2","3","4"
};
for (int i = 0; i < strList.Length; i++)
{
Console.WriteLine(strList[i]);
}
foreach (string str in strList)
{
Console.WriteLine(str);
}
Console.ReadKey();
}
上面結果的輸出都是一樣的，我們來看看IL是否是一樣的。
IL_002c: br.s IL_003d //for開始的地方 IL_002e: nop IL_002f: ldloc.0 IL_0030: ldloc.1 IL_0031: ldelem.ref IL_0032: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) IL_0037: nop IL_0038: nop IL_0039: ldloc.1 // IL_003a: ldc.i4.1 // IL_003b: add //索引加1，這裡的索引是已經保存在堆棧中的索引 IL_003c: stloc.1 IL_003d: ldloc.1 IL_003e: ldloc.0 IL_003f: ldlen IL_0040: conv.i4 IL_0041: clt IL_0043: stloc.s CS$4$0001 IL_0045: ldloc.s CS$4$0001 IL_0047: brtrue.s IL_002e //跳轉到第2行 IL_0049: nop IL_004a: ldloc.0 IL_004b: stloc.s CS$6$0002 IL_004d: ldc.i4.0 IL_004e: stloc.s CS$7$0003 IL_0050: br.s IL_0067 //foreach開始的地方 IL_0052: ldloc.s CS$6$0002 IL_0054: ldloc.s CS$7$0003 IL_0056: ldelem.ref IL_0057: stloc.2 IL_0058: nop IL_0059: ldloc.2 IL_005a: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) IL_005f: nop IL_0060: nop IL_0061: ldloc.s CS$7$0003 // IL_0063: ldc.i4.1 // IL_0064: add //當前索引處加1 IL_0065: stloc.s CS$7$0003 IL_0067: ldloc.s CS$7$0003 IL_0069: ldloc.s CS$6$0002 IL_006b: ldlen IL_006c: conv.i4 IL_006d: clt IL_006f: stloc.s CS$4$0001 IL_0071: ldloc.s CS$4$0001 IL_0073: brtrue.s IL_0052 //跳轉到27行
從IL可以看出，for中循環的索引是for自身的索引(即i)，foreach在循環過程中會在指定位置存儲一個值，這個值就是循環用的索引。所以，其實foreach內部還是存儲了一個索引值用於循環，只是我們在用的過程中沒有察覺到存在這個變量而已。
我們再來看看下面這個例子：
static void RunFor()
{
string[] strList = new string[]
{
"1","2","3","4"
};
for (int i = 0; i < strList.Length; i++)
{
strList[i] = "1";
}
}
static void RunForeach()
{
string[] strList = new string[]
{
"1","2","3","4"
};
foreach (string str in strList)
{
str = "1";
}
}
編譯出錯 ： “str”是一個“foreach 迭代變量”，無法為它賦值
static void RunFor()
{
List<string> strList = new List<string>()
{
"1","2","3","4"
};
for (int i = 0; i < strList.Count; i++)
{
strList[i] = "1";
}
}
static void RunForeach()
{
List<string> strList = new List<string>()
{
"1","2","3","4"
};
foreach (string str in strList)
{
str = "1";
}
}
同樣，編譯器給出了相同的錯誤。
那麼如果在foreach中移除當前項呢？
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<string> strs = new List<string>() { "1", "2", "3", "4" };
foreach (string str in strs)
{
strs.Remove(str);
}
Console.ReadKey();
}
}
運行出現了異常
可以看出移除IEnumerable類型的變量也會出錯，所以在foreach中是不能改變進行迭代的集合對象值的。
2、foreach和IEnumerable的聯系
像List，Array等集合類型，可以使用for和foreach來對其進行循環迭代，獲得每一個集合內的對象用於操作。之所以可以使用foreach，是因為List，Array等類型實現了IEnumerable或者IEnumerable<T>接口。
public interface IEnumerable
{
IEnumerator GetEnumerator();
}
IEnumerable接口內部只有一個方法，GetEnumerator()方法，返回值是一個IEnumerator類型的對象。
public interface IEnumerator
{
bool MoveNext();
object Current { get; }
void Reset();
}
可以看出，在IEnumerator接口中有三個成員，用於移動位置的MoveNext函數，表示當前對象的Current屬性，重置函數Reset。
我們以ArrayList類型為例，來看看這個接口是怎麼實現的。
首先內部有一個數組變量用於存儲遍歷的集合對象。
object[] _items;
在內部私有的類ArrayListEnumeratorSimple中實現了IEnumerator接口成員。
public bool MoveNext()
{
int num;
if (this.version != this.list._version)
{
throw new InvalidOperationException(Environment.GetResourceString("InvalidOperation_EnumFailedVersion"));
}
if (this.isArrayList)
{
if (this.index < (this.list._size - 1))
{
num = this.index + 1;
this.index = num;
this.currentElement = this.list._items[num]; ／／其實還是取得內部的數組變量的成員
return true;
}
this.currentElement = dummyObject;
this.index = this.list._size;
return false;
}
if (this.index < (this.list.Count - 1))
{
num = this.index + 1;
this.index = num;
this.currentElement = this.list[num]; ／／數組變量的成員
return true;
}
this.index = this.list.Count;
this.currentElement = dummyObject;
return false;
}
在MoveNext中進行迭代循環的時候迭代的是內部的_items數組，即每次取的值都是_items的成員，而_items數組是ArrayList的索引數組。每次迭代後都會保存當前索引值用於下次使用。
所以不難看出，IEnumerator接口內部實現的方式歸根結底還是和for實現的方式一樣的。
之所以修改枚舉值過後繼續訪問會拋出InvalidOperationException異常是因為以下代碼：
if (this.version != this.list._version)
{
throw new InvalidOperationException(Environment.GetResourceString("InvalidOperation_EnumFailedVersion"));
}
在Reset和MoveNext中都有這個判斷，如果枚舉值被修改了，他所對應的版本號將會發生改變(在Remove函數中將會執行this._version++，使得版本號發生了改變，其他改變枚舉值狀態的函數類似)。
3、自定義實現迭代器
具體實現代碼：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
TestIEnumerable test = new TestIEnumerable();
foreach (string str in test)
{
Console.WriteLine(str);
}
Console.ReadKey();
}
}
class TestIEnumerable : IEnumerable
{
private string[] _item;
public TestIEnumerable()
{
_item = new string[]
{
"1","2","3","4"
};
}
public string this[int index]
{
get { return _item[index]; }
}
public IEnumerator GetEnumerator()
{
return new EnumeratorActualize(this);
}
class EnumeratorActualize : IEnumerator
{
private int index;
private TestIEnumerable _testEnumerable;
private object currentObj;
public EnumeratorActualize(TestIEnumerable testEnumerable)
{
_testEnumerable = testEnumerable;
currentObj = new object();
index = -1;
}
public object Current
{
get
{
return currentObj;
}
}
public bool MoveNext()
{
if (index < _testEnumerable._item.Length - 1)
{
index++;
currentObj = _testEnumerable._item[index];
return true;
}
index = _testEnumerable._item.Length;
return false;
}
public void Reset()
{
index = -1;
}
}
}
