C#实现迭代器

迭代器模式（Iterator），提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各种元素，而又不暴露该对象的内部表示。C#中使用IEnumerator接口实现，Java中使用Iterator接口实现，其中原理都差不多，下面我就用C#代码来演示下迭代器的实现。

假如我要实现一个自定义容器列表，就叫它SpecialList吧，可以实现类似ArrayList的功能。如下：

这个时候我想遍历这个列表，当我使用foreach的时候，报错了。如下：

提示SpecialList不包含GetEnumerator的公共实例定义，在C#中，如果想要使用foreach遍历列表对象，这个列表对象必须要实现IEnumerable的GetEnumerator()方法，我们来加一下。如下：

继承后，foreach列表的时候就不会再报错了，但我们并没有实现GetEnumerator()这个方法。我们看一下这个方法的返回值类型为IEumerator，F12进去看一下这个接口的定义。如下：

这个接口里面有两个方法和一个属性。其中MoveNext()是最核心的方法，就是在这个里面实现列表的遍历。话不多说，我们先定义一个继承IEnumerator的类，就叫SpecialEnumerator吧。如下：

不好意思，我已经简单的写好这个类了，那就简单的讲一个这个类的原理吧。SpecialEnumerator主要定义了一个SpecialList类型的_list，还有当前元素的_current，还有当前索引的_index。我们重点看一下MoveNext方法，里面的代码其实也非常简单，就是判断_index是否已经到底，没有的话叫取出当前_index上的元素赋予_cuurent，然后返回true，这里的返回值给到foreach，如果为true，则继续遍历，如果为false，则foreach跳出循环。我们再来看一下SpecialList中怎么使用SpecialEnumerator类。如下：

这样只是返回SpecialEnumerator的一个实例，同时将当前要枚举的列表对象(this)传入进去。

你可能会有疑问，这里只是返回一个对象，在foreach中并没有循环判断MoveNext是true还是false的代码，那它是怎么实现的呢？其实foreach只是一个语法糖，它本质上其实是使用了while语法来实现的。如下：

到这里，相信大家已经明白迭代器是怎么实现的了。最后再补充一下，大家可能会觉得额外实现SpecialEnumerator类比较繁琐，其实如果你的列表遍历规则比较简单的话，可以使用yield语法来代替SpecialEnumerator类，只要这样写就行。如下：

但如果你的列表遍历规则比较特殊，比如像栈、队列这样的容器类时，还是建议实现枚举类，这样可以将遍历规则封装在MoveNext中。

 

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