实现迭代器的捷径

迭代器模式是行为模式的一种范例，行为模式是一种简化对象之间通信的设计模式。它允许你访问一个数据序列中的所有元素，而无须关心序列是什么类型。它能有效的构建一个数据管道，经过一系列不同的转换或过滤后再从管道的另一端出来。（也是LINQ核心模式之一）

迭代模式是通过IEnumerator和IEnumerable接口及它们的泛型等价物来封装的。

foreach语句被编译后会调用GetEnumerator和MoveNext方法以及Current属性，如果实现IDisposable，程序还是自动销毁迭代对象。

C#1：手写迭代器痛苦

迭代模式不用一次返回所有数据——调用代码一次只需获取一个元素。

#region 6-1使用新集合类型代码

object[] values = { "a", "b", "c", "d", "e" };

IterationSample collection = new IterationSample(values, 3);

foreach (object x in collection)

{

Console.WriteLine(x);

}

#endregion

#region 新集合类型框架，不包含迭代器的实现

public class IterationSample : IEnumerable

{

public object[] values;

public int startingPoint;

 

public IterationSample(object[] values, int startingPoint)

{

this.values = values;

this.startingPoint = startingPoint;

}

 

public IEnumerator GetEnumerator()

{

return new IterationSampleIterator(this);

}

 

}

#endregion

#region 6-3 嵌套类实现集合迭代器

class IterationSampleIterator : IEnumerator

{

IterationSample parent;//正在迭代的集合

int position;

 

internal IterationSampleIterator(IterationSample parent)

{

this.parent = parent;

position = -1;

}

 

public bool MoveNext()// 将枚举数推进到集合的下一个元素。

{

if (position != parent.values.Length)//遍历，增加position值

{

position++;

}

return position < parent.values.Length;

}

 

public object Current// 获取集合中的当前元素。先调用MoveNext方法

{

get

{

if (position == -1 || position == parent.values.Length)//防止访问第一个元素之前和最后一个元素之后

{

throw new InvalidOperationException();

}

int index = position + parent.startingPoint;

index = index % parent.values.Length;//获取当前索引下标

return parent.values[index];

}

}

 

public void Reset()

{

position = -1;

}

}

#endregion

C#2：利用yield语句简化迭代器

#region 6-4 利用C#2和yieid return来迭代实例

public IEnumerator GetEnumerator()

{

for (int index = 0; index < values.Length; index++)

{

yield return values[(index + startingPoint) % values.Length];//实现迭代器的方法

}

}

#endregion

迭代器工作流程

#region 6-5

static readonly string Padding = new string(' ', 30);

static IEnumerable<int> CreateEnumerable()

{

Console.WriteLine("{0}Start of CreateEnumerable()", Padding);

 

for (int i = 0; i < 3; i++)

{

Console.WriteLine("{0}About to yield {1}", Padding, i);

yield return i; //代码停止执行，下次调用MoveNext时继续调用

Console.WriteLine("{0}After yield", Padding);

}

Console.WriteLine("{0}Yielding final value", Padding);

yield return -1;

 

Console.WriteLine("{0} End of CreateEnumerable()", Padding); //返回false结束方法执行

}

#endregion

#region 6-5显示迭代器及其调用者之间的调用序列

IEnumerable<int> iterable = CreateEnumerable();

IEnumerator<int> iterator = iterable.GetEnumerator();

Console.WriteLine("string to iterate");

//while (true)

//{

// Console.WriteLine("Calling MoveNext()...");

// bool result = iterator.MoveNext();

// Console.WriteLine("...MoveNext result={0}", iterator.Current);

//}

for (int i = 0; i < 7; i++)

{

Console.WriteLine("Calling MoveNext()...");

bool result = iterator.MoveNext();

Console.WriteLine("...MoveNext result={0}", result);

}

#endregion

return作用：

一：给调用者提供返回值

二：退出时执行合适的finally代码块

使用yield break结束迭代器的执行，finally代码块的执行

#region 6-6演示yield break语句

 

DateTime stop = DateTime.Now.AddSeconds(1);//停止时间

Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

stopwatch.Start();//测试时间

foreach (int i in CountWithTimeLimit(stop))

{

Console.WriteLine("Received {0}", i);

 

Thread.Sleep(10);//执行一次，间隔时间

}

stopwatch.Stop();

double mm = stopwatch.ElapsedMilliseconds;

Console.WriteLine(mm);

#endregion

#region 6-6

static IEnumerable<int> CountWithTimeLimit(DateTime limit)

{

try

{

for (int i = 1; i <= 100; i++)

{

if (DateTime.Now >= limit)

{

yield break;//时间到了，停止运行

}

yield return i;//暂时停止方法，并没有退出方法

}

}

finally

{

Console.WriteLine("Stooping");

}

}

#endregion

具体实现中的奇特之处

第一次调用MoveNext之前，Current属性总是返回迭代器产生类型的默认值

在MoveNext返回false之后，Current属性总是返回最后的生成值