C# 9 新特性 —— 增強的 foreach

WeihanLi發表於2020-12-28

C# 9 新特性 —— 增強的 foreach

Intro

在 C# 9 中增強了 foreach 的使用,使得一切物件都有 foreach 的可能

我們來看一段程式碼,這裡我們試圖遍歷一個 int 型別的值

思考一下,我們可以怎麼做使得上面的程式碼編譯通過呢?

迭代器模式

迭代器模式,提供一種方法順序訪問一個聚合物件中的各個元素,而又不暴露該物件的內部表示。

迭代器模式是分離了集合物件的遍歷行為,抽象出一個迭代器類來負責,這樣既可以做到不暴露集合的內部結構,又可以讓外部程式碼透明地訪問集合內部的資料。

foreach 其實是一個迭代器模式的語法糖,用來遍歷一個集合中的資料,foreach 可以使用 while 來實現,比如下面這個示例:

var enumerable = Enumerable.Range(1, 10).ToArray();
foreach (var i in enumerable)
{
    Console.WriteLine(i);
}

使用 while 重寫之後類似下面這樣的程式碼:

var enumerator = enumerable.GetEnumerator();
while (enumerator.MoveNext())
{
    Console.WriteLine(enumerator.Current);
}

c# 中的集合基本都實現了迭代器模式,可以直接使用 foreach 來遍歷,對於自定義的型別想要支援 foreach 可以實現 IEnumerableIEnumerable<T>,對於沒有實現迭代器的程式碼,是不是可以用 foreach

Enumerator

我們再來看開篇提到的問題,怎麼實現支援 foreach

vs tips

從上面 VS 的提示我們可以看得出來,如果一個型別想要支援 foreach,有三種方式可以實現:

  1. 實現 IEnumerable
  2. 實現 IEnmuerable<T>
  3. 新增 GetEnumerator 方法,方法返回值型別需要有 Current 屬性和 MoveNext 方法,可以參考這個 IEnumerator,返回型別可以直接實現 IEnumeratorIEnumerator<T>

那麼如果是一個別人封裝的型別,能否支援 foreach 呢,從 C# 9 之後就可以了,可以新增一個 GetEnumerator 的擴充套件方法,類似於下面

public static class ForEachExtensions
{
    public static IEnumerator<char> GetEnumerator(this int num)
    {
        return num.ToString().GetEnumerator();
    }
}

此時如果是使用 C# 9 就可以編譯通過了,如果手動設定了 LangVersion,需要修改為 9,否則會得到類似下面這樣的錯誤

新增使用擴充套件方法,並啟用 C# 9 語法:

More

有了這個功能之後,一切型別都是可以 foreach 的,沒有實現迭代器模式的型別,只需要實現一個擴充套件方法就可以了

迎接 C# 9 ,萬物皆可 foreach ~~

Reference

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