11.C#迭代器(六章6.1)

　　今天我们说下C#中的迭代器，首先引出一些关于迭代的概念，后面举出代码供大家讨论。

　　迭代器模式是行为模式的一种范例，行为模式是一种简化对象之间通信的一种设计模式。在.NET中使用IEnumerator和IEnumerable接口及它们的泛型等价物来封装的，如果一个类型实现了IEnumerable接口，就说明它是可迭代的，调用GetEnumerator方法返回IEnumerator的实现，这是迭代器本身。

　　C#1使用foreach语句实现了访问迭代器的内置支持，foreach语句会被编译成使用GetEnumerator和MoveNext方法以及Current属性。C#中迭代器只能向后访问，而C++中迭代器可以支持前后访问。

　　背景，假设有一个关于学生的队列，每个学生依次报出自己的名字，Student类如下

 1 class Student
 2 {
 3     public string Name { get; set; }
 4
 5     public Student(string name)
 6     {
 7         Name = name;
 8     }
 9
10     public void SayName()
11     {
12         Console.WriteLine(Name);
13     }
14 }

　　有一个实现IEnumerable的Queue的泛型类，如下

 1 class Queue<T> : IEnumerable<T> where T : class
 2 {
 3     public List<T> objects = new List<T>();
 4
 5     public Queue(List<T> list)
 6     {
 7         objects = list;
 8     }
 9
10     //实现从IEnumerable中的GetEnumerator方法
11     /*
12         个人觉得这个方法在迭代中只会调用一次，不然每次都返回一个新的QueueIterator<T>对象，位置记录都会重置为-1
13     */
14     public IEnumerator<T> GetEnumerator()
15     {
16         return new QueueIterator<T>(this);
17     }
18
19     IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
20     {
21         throw new NotImplementedException();
22     }
23 }

　　使用GetEnumerator方法返回一个迭代器，而迭代器需要实现IEnumerator接口，如下

 1 class QueueIterator<T> : IEnumerator<T> where T : class
 2 {
 3     private ConsoleDemo.Chapter6.Queue<T> q = null;
 4
 5     int startPoint = -1;    //用于保存游标的位置
 6
 7     public QueueIterator(ConsoleDemo.Chapter6.Queue<T> q)
 8     {
 9         this.q = q;
10     }
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12     //返回合适位置上的T类型实例，这个例子中调用提这个自动属性
13     public T Current
14     {
15         get
16         {
17             if (startPoint==-1 || startPoint==q.objects.Count)
18             {
19                 throw new InvalidOperationException();
20             }
21             int index = startPoint + q.objects.Count;
22             index = index % q.objects.Count;
23             return q.objects[index];
24         }
25     }
26
27     object IEnumerator.Current
28     {
29         get
30         {
31             if (startPoint == -1 || startPoint == q.objects.Count)
32             {
33                 throw new InvalidOperationException();
34             }
35             int index = startPoint + q.objects.Count;
36             index = index % q.objects.Count;
37             return q.objects[index];
38         }
39     }
40
41     public void Dispose()
42     {
43
44     }
45
46     public bool MoveNext()
47     {
48         if (startPoint != q.objects.Count)
49         {
50             startPoint++;
51         }
52         return startPoint < q.objects.Count;
53     }
54     //当迭代结束后，会调用这个方法，则下一次迭代后重新从第一个位置开始
55     public void Reset()
56     {
57         startPoint = -1;
58     }
59 }

　　分别要去实现从IEnumerator中的Current属性、Dispose方法(有必要的话)、MoveNext方法、Reset方法。使用C#2中的yield语句可以简化迭代器，再下一篇中再说。

　　请斧正。