今天我們說下C#中的迭代器,首先引出一些關於迭代的概念,後面舉出代碼供大家討論。
迭代器模式是行為模式的一種范例,行為模式是一種簡化對象之間通信的一種設計模式。在.NET中使用IEnumerator和IEnumerable接口及它們的泛型等價物來封裝的,如果一個類型實現了IEnumerable接口,就說明它是可迭代的,調用GetEnumerator方法返回IEnumerator的實現,這是迭代器本身。
C#1使用foreach語句實現了訪問迭代器的內置支持,foreach語句會被編譯成使用GetEnumerator和MoveNext方法以及Current屬性。C#中迭代器只能向後訪問,而C++中迭代器可以支持前後訪問。
背景,假設有一個關於學生的隊列,每個學生依次報出自己的名字,Student類如下
1 class Student 2 { 3 public string Name { get; set; } 4 5 public Student(string name) 6 { 7 Name = name; 8 } 9 10 public void SayName() 11 { 12 Console.WriteLine(Name); 13 } 14 }
有一個實現IEnumerable的Queue的泛型類,如下
1 class Queue<T> : IEnumerable<T> where T : class 2 { 3 public List<T> objects = new List<T>(); 4 5 public Queue(List<T> list) 6 { 7 objects = list; 8 } 9 10 //實現從IEnumerable中的GetEnumerator方法 11 /* 12 個人覺得這個方法在迭代中只會調用一次,不然每次都返回一個新的QueueIterator<T>對象,位置記錄都會重置為-1 13 */ 14 public IEnumerator<T> GetEnumerator() 15 { 16 return new QueueIterator<T>(this); 17 } 18 19 IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() 20 { 21 throw new NotImplementedException(); 22 } 23 }
使用GetEnumerator方法返回一個迭代器,而迭代器需要實現IEnumerator接口,如下
1 class QueueIterator<T> : IEnumerator<T> where T : class 2 { 3 private ConsoleDemo.Chapter6.Queue<T> q = null; 4 5 int startPoint = -1; //用於保存游標的位置 6 7 public QueueIterator(ConsoleDemo.Chapter6.Queue<T> q) 8 { 9 this.q = q; 10 } 11 12 //返回合適位置上的T類型實例,這個例子中調用提這個自動屬性 13 public T Current 14 { 15 get 16 { 17 if (startPoint==-1 || startPoint==q.objects.Count) 18 { 19 throw new InvalidOperationException(); 20 } 21 int index = startPoint + q.objects.Count; 22 index = index % q.objects.Count; 23 return q.objects[index]; 24 } 25 } 26 27 object IEnumerator.Current 28 { 29 get 30 { 31 if (startPoint == -1 || startPoint == q.objects.Count) 32 { 33 throw new InvalidOperationException(); 34 } 35 int index = startPoint + q.objects.Count; 36 index = index % q.objects.Count; 37 return q.objects[index]; 38 } 39 } 40 41 public void Dispose() 42 { 43 44 } 45 46 public bool MoveNext() 47 { 48 if (startPoint != q.objects.Count) 49 { 50 startPoint++; 51 } 52 return startPoint < q.objects.Count; 53 } 54 //當迭代結束後,會調用這個方法,則下一次迭代後重新從第一個位置開始 55 public void Reset() 56 { 57 startPoint = -1; 58 } 59 }
分別要去實現從IEnumerator中的Current屬性、Dispose方法(有必要的話)、MoveNext方法、Reset方法。使用C#2中的yield語句可以簡化迭代器,再下一篇中再說。
請斧正。