C# 枚举器

1：枚举器和可枚举类型

我们知道使用foreach可以遍历数组中的元素。那么为什么数组可以被foreach语句处理呢，下面我们就进行讨论一下这个问题。

2：使用foreach语句

我们知道当我们使用foreach语句的时候，这个语句为我们依次取出了数组中的每一个元素。

例如下面的代码：

            int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
            foreach( int arry in arr )
            {
                Console.WriteLine("Array Value::{0}",arry);
            }

输出效果为

 为什么数组可以使用foreach来遍历，原因是数组可以按需提供一个叫做枚举器（enumerator）的对象，枚举器可以依次返回请求的数组中的元素，枚举器知道项的次序并且跟踪它在序列中的位置。依次返回请求的当前项。

　　对于有枚举器的类型而言，必须有一个方法来获取它这个类型。获取一个对象枚举器的方法是调用对象的GetEnumrator方法，实现GetEnumrator方法的类型叫做可枚举类型。那么数组就是可枚举类型。

　　下图演示一下可枚举类型和枚举器之间的关系。

foreach结构设计用来和可枚举类型一起使用，只要给它的遍历对象是可枚举类型，比如数组。

1：通过调用GetEnumrator方法获取对象的枚举器。

2：从枚举器中请求每一项并且把它作为迭代器，代码可以读取该变量，但不可以改变

 foreach（Type VarName in EnumrableObject ）

{

　　...

}

EnumrableObjec必须是可枚举类型。

2：IEnumrator接口

IEnumrator接口包含了3个函数成员：Current、MoveNext以及Reset;

.Current是返回序列中当前位置项的属性。（注意：Current它是只读属性，它返回Object类型的引用，所以可以返回任意类型）

.MoveNext是把枚举器位置前进到集合中下一项的方法。它也但会布尔值，指示新的位置是否是有效位置。

注：如果返回的位置是有效的，方法返回true;

　　如果新的位置是无效的，方法返回false;

　　枚举器的原始位置在序列中的第一项之前，因此MoveNext必须在第一次使用Current之前调用。

.Reset是把位置重置为原始状态的方法。

 下面我们用图表示一下他们之间的关系

 

有了集合的枚举器，我们就可以使用MoveNext和Current成员来模仿foreach循环遍历集合中的项，例如，我们已经知道数组是可枚举类型，所以下面的代码手动做foreach语句

自动做的事情。

代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Collections;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
            IEnumerator ie = arr.GetEnumerator();
            while( ie.MoveNext() )
            {
                int i = (int)ie.Current;
                Console.WriteLine("{0}", i);
            }
        }
    }
}

程序运行的结果为

我们来用图解释一下代码中的数组结构

IEnumerable接口

数组是可枚举类型，是因为实现了IEnumerable接口的类，所以可枚举类都是因为实现了IEnumerable接口的类。

IEnumerable接口只有一个成员——GetEnumerator（）方法，它返回对象的枚举器。

如图所示：

下面我们举一个使用IEnumerator和IEnumerable的例子

下面的代码展示了一个可枚举类的完整示例，该类叫Component（球形）。它的枚举器类为Shape（形状）。

代码如下：

using System;
using System.Collections;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Shape : IEnumerator
    {
        string[] _Shapes;
        int _Position = -1;

        public Shape(string[] _theShapes)
        {
            _Shapes = new string[_theShapes.Length];
            for( int i = 0; i < _theShapes.Length; i++ )
            {
                _Shapes[i] = _theShapes[i];
            }
        }

        public Object Current
        {
            get
            {
                if ( _Position == -1 )
                    throw new InvalidOperationException();
                if (_Position >= _Shapes.Length)
                    throw new InvalidOperationException();
                return _Shapes[_Position];
            }
        }

        public bool MoveNext()
        {
            if (_Position < _Shapes.Length - 1)
            {
                _Position++;
                return true;
            }
            else
                return false;
        }

        public void Reset()
        {
            _Position = -1;
        }
    }

    class Component : IEnumerable
    {
        string[] shapes = { "Circular", "spherical", "Quadrilateral", "Label" };
        public IEnumerator GetEnumerator()
        {
            return new Shape( shapes );
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Component comp = new Component();
            foreach ( string oshape in comp )
                Console.WriteLine(oshape);
        }
       
    }
}

运行结果：

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