枚举迭代递归举例子（一文详解枚举器和迭代器）

作者 | 喵叔

责编 | 胡巍巍

今天来讲解一下开发人员会用但不理解的C#中的知识，这篇文章我们讲解一下枚举器与迭代器的知识。

枚举器

什么是枚举器？

枚举器（enumerator）是一个只读的作用于序列值的只能向前的游标，并且实现了System.Collections.IEnumeratar 或者 System.Collections.Generic.IEnumeratar<T>接口的对象。

通常来说任何一个包含名为MoveNext方法和名称为Current属性的对象，.NET都会将它作为枚举器对待。通过一个例子来看一下枚举器是怎么定义的：

class Enumeratordemo : IEnumerator

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如果枚举器实现了IDisposable接口，这时foreach语句可以隐式的清理掉枚举对象。

小知识

我们在C#中可以用一行代码完成可枚举对象的实例化和元素填充，这种方法叫做集合初始化器，代码如下：

List<string> strList = new List<string> { "张三", "李四", "王五", "赵六" };

上述代码会被编译器翻译成如下代码：

List<string> strList = new List<string>;

strList.Add("张三");

strList.Add("李四");

strList.Add("王五");

strList.Add("赵六");

在前面的例子中要求可枚举对象实现了System.Collections.IEnumerable接口，并存在一个可以接受适当参数的Add方法。同理字典也可以通过集合初始化器进行对象初始化和元素填充。

迭代器

什么是迭代器？

迭代器简化了对象间的通信，使得不关心序列的类型，而获得序列中的每个元素。C#中迭代器被IEnumerator和IEnumerable和其对应的泛型接口封装。

一个类如果实现了IEnumerable接口，那么就能够被迭代；调用GetEnumerator方法将返回IEnumerator接口的实现，它就是迭代器本身。下面我们先通过例子来看一下迭代器的使用：

static void Main(string[] args)

{

foreach (int item in demo(5))

{

Console.WriteLine(item);

}

Console.Read;

}

static IEnumerable<int> demo(int demoCount)

{

int data = 0;

for (int i = 0; i < demoCount; i )

{

yield return data;

data = data 1;

}

}

上述代码中用到了yield return , yield return语句的意思是请求从枚举器产生的下一个元素。

每当遇到yield时控制权都会回归到调用者那里，但是被调用者的状态还会保持。这个状态的生命周期绑定到了枚举器上，当调用这完成枚举之后状态就被释放。

原理

编译器把地带方法转换成私有的，实现了 IEnumerable<T>或者 IEnumerator<T>的类。内部的逻辑被反转并被切分到编译器生成的枚举器类中的 MoveNext方法和 Current属性里。这就意味着当你调用迭代器方法时，实际上时对编译器生成的类进行实例化。

语义

迭代器含有一个或多个 yield语句的方法、属性或者索引器。而且必须返回 IEnumerable、IEnumerable<T>、 IEnumerator或者 IEnumerator<T>其中的一个，迭代器会根据返回的接口类型选择不同的语义。下面根据上述描述来看一个例子：

static void Main

{

foreach(int item in demo)

{

Console.WriteLine(item);

}

}

static IEnumerable<int> Foo

{

yield return 1;

yield return 2;

yield return 3;

}

迭代器中的return

再迭代器中我们无法使用 return 跳出迭代器，只能使用 yield break来跳出迭代器。我们来看一段代码：

static IEnumerable<int> demo

{

yield return 1;

yield return 2;

yield return 3;

yield break;

yield return 4;

}

上述代码中我们使用了 yield break来跳出迭代器，yield break 后面的 yield return 4将不再返回。

这里需要注意的是 yield return 语句不可以出现在 try...catch...finally 语句块中。

但是如果没有 catch 语句块，只有 try..finally 语句块，则 yield return 可以出现在其中。

在 try..finally 语句块中，当枚举器到达终点时或者被释放掉时，finally 语句块中的代码就会执行，如果执行了 yield return 那么 foreach 语句也会释放掉枚举器，然后执行 finally 中的代码。

当我们显示使用枚举器时如果没有释放掉枚举，那么将不会执行 finally 中的代码，为了避免这种情况的出现我们可以使用 using 语句。

迭代器我们可以嵌套使用，我们看一下例子：

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

foreach (int fib in GetNum(Fibs(12)))

Console.WriteLine(fib);

Console.Read;

}

static IEnumerable<int> Fibs(int count)

{

int result = 0;

for (int i = 0; i < count; i )

{

yield return result;

result = result i;

}

}

static IEnumerable<int> GetNum(IEnumerable<int> sequence)

{

foreach (int x in sequence)

{

yield return x;

}

}

}

上述例子中每个元素在 MoveNext 操作请求的时候才会被计算，也就是说 foreach (int fib in GetNum(Fibs(12)))没执行一次循环每个元素值就会被计算一次。

这里需要注意，一般来说迭代器都会结合 foreach语句一起使用，每次循环完成后都必须显示的或隐式的调用 Dispose方法来释放掉枚举器。

这篇文章基本上涵盖了迭代器和枚举器的所有内容，如果需要进一步学习迭代器与枚举器，需要自己动手实践一下。

作者简介：朱钢，笔名喵叔，CSDN博客专家，.NET高级开发工程师，7年一线开发经验，参与过电子政务系统和AI客服系统的开发，以及互联网招聘网站的架构设计，目前就职于北京恒创融慧科技发展有限公司，从事企业级安全监控系统的开发。

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