这篇文章主要为大家详细介绍了c#中foreach实现原理，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下
本文主要记录我在学习c#中foreach遍历原理的心得体会。
对集合中的要素进行遍历是所有编码中经常涉及到的操作，因此大部分编程语言都把此过程写进了语法中，比如c#中的foreach。经常会看到下面的遍历代码：
var lststr = new list<string> { "a", "b" };
foreach (var str in lststr)
{
console.writeline(str);
}
实际此代码的执行过程：
var lststr = new list<string> {"a", "b"};
ienumerator<string> enumeratorlst = lststr.getenumerator();
while (enumeratorlst.movenext())
{
console.writeline(enumeratorlst.current);
}
会发现有getenumerator()方法和ienumerator<string>类型，这就涉及到可枚举类型和枚举器的概念。
为了方便理解，以下为非泛型示例：
// 摘要:
// 公开枚举器，该枚举器支持在非泛型集合上进行简单迭代。
public interface ienumerable
{
// 摘要:
// 返回一个循环访问集合的枚举器。
//
// 返回结果:
// 可用于循环访问集合的 system.collections.ienumerator 对象。
ienumerator getenumerator();
}
实现了此接口的类称为可枚举类型，是可以用foreach进行遍历的标志。
方法getenumerator()的返回值是枚举器，可以理解为游标。
// 摘要:
// 支持对非泛型集合的简单迭代。
public interface ienumerator
{
// 摘要:
// 获取集合中的当前元素。
//
// 返回结果:
// 集合中的当前元素。
//
// 异常:
// system.invalidoperationexception:
// 枚举数定位在该集合的第一个元素之前或最后一个元素之后。
object current { get; }
// 摘要:
// 将枚举数推进到集合的下一个元素。
//
// 返回结果:
// 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。
//
// 异常:
// system.invalidoperationexception:
// 在创建了枚举数后集合被修改了。
bool movenext();
//
// 摘要:
// 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。
//
// 异常:
// system.invalidoperationexception:
// 在创建了枚举数后集合被修改了。
void reset();
}
以下是自定义一个迭代器的示例（https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.ienumerator.aspx）：
using system;
using system.collections;
// simple business object.
public class person
{
public person(string fname, string lname)
{
this.firstname = fname;
this.lastname = lname;
}
public string firstname;
public string lastname;
}
// collection of person objects. this class
// implements ienumerable so that it can be used
// with foreach syntax.
public class people : ienumerable
{
private person[] _people;
public people(person[] parray)
{
_people = new person[parray.length];
for (int i = 0; i < parray.length; i++)
{
_people[i] = parray[i];
}
}
// implementation for the getenumerator method.
ienumerator ienumerable.getenumerator()
{
return (ienumerator) getenumerator();
}
public peopleenum getenumerator()
{
return new peopleenum(_people);
}
}
// when you implement ienumerable, you must also implement ienumerator.
public class peopleenum : ienumerator
{
public person[] _people;
// enumerators are positioned before the first element
// until the first movenext() call.
int position = -1;
public peopleenum(person[] list)
{
_people = list;
}
public bool movenext()
{
position++;
return (position < _people.length);
}
public void reset()
{
position = -1;
}
object ienumerator.current
{
get
{
return current;
}
}
public person current
{
get
{
try
{
return _people[position];
}
catch (indexoutofrangeexception)
{
throw new invalidoperationexception();
}
}
}
}
class app
{
static void main()
{
person[] peoplearray = new person[3]
{
new person("john", "smith"),
new person("jim", "johnson"),
new person("sue", "rabon"),
};
people peoplelist = new people(peoplearray);
foreach (person p in peoplelist)
console.writeline(p.firstname + " " + p.lastname);
}
}
/* this code produces output similar to the following:
*
* john smith
* jim johnson
* sue rabon
*
*/
在有了yield这个关键字以后，我们可以通过这样的方式来创建枚举器：
using system;
using system.collections;
// simple business object.
public class person
{
public person(string fname, string lname)
{
this.firstname = fname;
this.lastname = lname;
}
public string firstname;
public string lastname;
}
// collection of person objects. this class
// implements ienumerable so that it can be used
// with foreach syntax.
public class people : ienumerable
{
private person[] _people;
public people(person[] parray)
{
_people = new person[parray.length];
for (int i = 0; i < parray.length; i++)
{
_people[i] = parray[i];
}
}
// implementation for the getenumerator method.
ienumerator ienumerable.getenumerator()
{
for (int i = 0; i < _people.length; i++)
{
yield return _people[i];
}
}
}
class app
{
static void main()
{
person[] peoplearray = new person[3]
{
new person("john", "smith"),
new person("jim", "johnson"),
new person("sue", "rabon"),
};
people peoplelist = new people(peoplearray);
foreach (person p in peoplelist)
console.writeline(p.firstname + " " + p.lastname);
}
}
以上就是c#中关于foreach实现的原理详解的详细内容。