我們先思考幾個問題:
- 為什麼在foreach中不能修改item的值?
- 要實現foreach需要滿足什麼條件?
- 為什麼Linq to Object中要返回IEnumerable?
接下來,先開始我們的正文。
自己實現迭代器
.net中迭代器是通過IEnumerable和IEnumerator介面來實現的,今天我們也來依葫蘆畫瓢。
首先來看看這兩個介面的定義:
並沒有想象的那麼複雜。其中IEnumerable只有一個返回IEnumerator的GetEnumerator方法。而IEnumerator中有兩個方法加一個屬性。
接下來開發畫瓢,我們繼承IEnumerable介面並實現:
下面使用原始的方式呼叫:
有朋友開始說了,我們平時都是通過foreache來取值的,沒有這樣使用過啊。好吧,我們來使用foreach迴圈:
為什麼說基本上是等效的呢?我們先看列印結果,在看反編譯程式碼。
由此可見,兩者有這麼個關係:
我們可以回答第一個問題了“為什麼在foreach中不能修改item的值?”:
我們還記得IEnumerator的定義嗎
介面的定義就只有get沒有set。所以我們在foreach中不能修改item的值。
我們再來回答第二個問題:“要實現foreach需要滿足什麼條件?”:
必須實現IEnumerable介面?NO
我們自己寫的MyIEnumerable刪掉後面的IEnumerable介面一樣可以foreach(不信?自己去測試)。
所以要可以foreach只需要物件定義了GetEnumerator無參方法,並且返回值是IEnumerator或其對應的泛型。細看下圖:
也就是說,只要可以滿足這三步呼叫即可。不一定要繼承於IEnumerable。有意思吧!下次面試官問你的時候一定要爭個死去活來啊,哈哈!
yield的使用
你肯定發現了我們自己去實現IEnumerator介面還是有些許麻煩,並且上面的程式碼肯定是不夠健壯。對的,.net給我們提供了更好的方式。
你會發現我們連MyIEnumerator都沒要了,也可以正常執行。太神奇了。yield到底為我們做了什麼呢?
好傢伙,我們之前寫的那一大坨。你一個yield關鍵字就搞定了。最妙的是這塊程式碼:
這就是所謂的狀態機吧!
我們繼續來看GetEnumerator的定義和呼叫:
我們呼叫GetEnumerator的時候,看似裡面for迴圈了一次,其實這個時候沒有做任何操作。只有呼叫MoveNext的時候才會對應呼叫for迴圈:
現在我想可以回答你“為什麼Linq to Object中要返回IEnumerable?”:
因為IEnumerable是延遲載入的,每次訪問的時候才取值。也就是我們在Lambda裡面寫的where、select並沒有迴圈遍歷(只是在組裝條件),只有在ToList或foreache的時候才真正去集合取值了。這樣大大提高了效能。
如:
這個時候得到了就是IEnumerable物件,但是沒有去任何遍歷的操作。(對照上面的gif動圖看)
什麼,你還是不信?那我們再來做個實驗,自己實現MyWhere:
現在看到了吧。執行到MyWhere的時候什麼動作都沒有(返回的就是IEnumerable),只有執行到ToList的時候才程式碼才真正的去遍歷篩選。
這裡的MyWhere其實可以用擴充套件方法來實現,提升逼格。(Linq的那些查詢操作符就是以擴充套件的形式實現的)[瞭解擴充套件方法]。
怎樣高效能的隨機取IEnumerable中的值
這段程式碼來源《深入理解C#》,個人覺得非常妙。貼出來給大家欣賞哈。
結束: