实现IEnumerable 和 IEnumerator, 使类型具备枚举功能的注意

实现IEnumerable接口的类，可以支持foreach循环遍历对象的集合元素

IEnumerable:

IEnumerator GetEnumerator()

返回可循环访问集合的枚举数。

IEnumerator:

object Current	获取集合中的当前元素。
bool MoveNext()	将枚举数推进到集合的下一个元素。 如果枚举数 成功地推进到下一个元素，则为 true；如果枚举数越过集合的结尾，则为 false。
void Reset()	将枚举数设置为其初始位置，该位置位于集合中第一个元 素之前。

背景知识

在现实应用中，对于集合以及枚举这些集合的需求非常普遍， 因此在.NET中集合所依赖的接口被设计为公共的。想要实现对象的枚举就必须继承IEnumerable接口。
public interface IEnumerable
{
      public IEnumerator GetEnumerator();
}

它 只有一个成员：GetEnumerator方法。该方法返回一个实际的枚举器(enumerator)对象。那么要定义一个枚举器就要必 须实现IEnumrator接口:
public interface IEnumerator
{
      public Boolean MoveNext();
      public Object Current { get; }
      public void Reset();
}

这里我不想把MSDN上的解释在重复一遍，我只是提出一个问题，也就是说如果我们希望一个类型支持 枚举特性，那么我们就必须还要额外定义一个辅助类型来实现IEnumerator的所有方法。这个辅助类型通常被定义为一个Nested class声明在主类内部。这样在实现的时候我们发现，在app调用GetEnumerator()方法时，我们需要构造一个辅助类型的实例作为返回值。 这时我们有两种做法：

1. 把主类型的数据当时的静态快照，以复本的形式在辅助类型初始化时赋值给辅助类型实例 (enumerator)
2. 把主类型的数据的引用传递给辅助类型，保证app访问的实时更新的数据

这 的确提供了一定的灵活性给用户， 在app想要枚举某个实例的数据集合时，也可以有两种方法：

1. 使用各接口暴露的方法
2. 使用foreach语句：foreach( type-identifier in expression ) { embedded-statement }

对于foreach，我想提两句，要想使用它所必须满足的条件：

1. expression必须实现GetEnumerator()方法
2. GetEnumerator() 放回的实例必须实现MoveNext()和Current两个公共方法。

问题1：为什么需要两个接口，而不把Current, MoveNext和Reset成员都放到IEnumerable接口中？

答 案：采用这种间接的方式是为了提高灵活性。你可以利用IEnumerator来决定如何展示你想要暴露的内部数据给客户。当然你可以在一个类型中同时实现 这两个接口：class MyArrayData : IEnumerable, IEnumerator { ... };这样可以节省了一些创建辅助类型从而带来的CPU和Memory开销。一般建议在如下情况时，使用这种结合的方法：

1. 当 数据没有存储在系统已有的集合中，否则可以直接把集合的enumerator返回
2. 当你的自定义的Enumerator需要做 出了移动游标和返回数据之外的其他操作

问题2：如果集合 中的数据是值类型，那么有什么性能上的考虑么？

答案：由于值类型在传入ArrayList这样的集合容器中时，需要 box，在传出的时候需要unbox。经过很多验证，这种操作时非常耗时的。因此，我们可以在实现标准的枚举方法的时候，可以在暴露一些自定义的 GetEnumerator, MoveNext和Current方法（其实， 标准的接口只是调用自定义的接口而已的一个wrapper方法）。这样既可以在自己的方法中避免了不必要的装箱和拆箱操作（用自定义方法，而不能使用 foreach语句），又可以被约定俗成的foreach句法所调用（当然，这种情况下就不能避免box和unbox了）。