在自己的对象里实现IEnumerator和IEnumerable

平时工作中我们经常用foreach来迭代一个集合。比如

foreach (Student student in myClass)
｛
       Console.WriteLine(student);
｝
 

基本所有的集合都能够foreach，但是必须要实现IEnumerable接口。IEnumerable接口很简单，就只有一个IEnumerator GetEnumerator() 方法。看这个方法的定义就知道，仅仅是公开了另一个接口IEnumerator。而IEnumerator才是真正的支持一个集合的迭代。IEnumerator有1个属性和2个方法。

public object Current;

public void Reset();

public bool MoveNext();

只允许读取集合的数据，而不允许修改。为了详细的讲解，我们来写一个简单的例子，就会一目了然。

首先我们创建一个学生类Student如下：

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace IenumerableDemo
{
    public class Student
    {
        #region 私有变量

        private readonly string _id;
        private string _firstname;
        private string _lastname;

        #endregion
        #region 属性
        public string ID { get { return _id; } }

        public string FirstName { get { return _firstname; } set { _firstname = value; } }

        public string LastName { get { return _lastname; } set { _lastname = value; } }


        #endregion

        #region 构造函数

        public Student(string id, string firstname, string lastname)
        {
            this._id = id;

            this._firstname = firstname;

            this._lastname = lastname;
        }

        #endregion
        #region  重写基类object方法

        public override string ToString()
        {
            return string.Format("{0} {1},ID:{2}", _firstname, _lastname, _id);
        }

        public override bool Equals(object obj)
        {
            if (obj == null) return false;
            if (Object.ReferenceEquals(this, obj)) return true;
            if (this.GetType() != obj.GetType()) return false;

            Student objstudent = (Student)obj;
            if (_id.Equals(objstudent._id)) return true;

            return false;
        }

        public override int GetHashCode()
        {
            return _id.GetHashCode();
        }
        #endregion

    }
}

        

接下来我们定义一个ClassList类来承载学生。让我们先忘记Ienmerable。这个类包含一个ArrayList字段_student，在构造函数中模拟3个学生。_student是私有的，不对外公开的。

 

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace IenumerableDemo
{
    public class ClassList
    {

        #region private Members

        private readonly string _id;

        private ArrayList _students;

        #endregion

        #region Properties
        public string ID { get { return _id; } }
        #endregion

        #region Constructors

        public ClassList(string id)
        {

            this._id = id;
            _students = new ArrayList() { new Student("12345", "John", "Smith"), new Student("09876", "Jane", "Doe"), new Student("76403", "Bob", "Johnson") };

        }

        #endregion

 
    }
}

 

为了让对象支持foreach 迭代，ClassList类需要实现IEnumerable。因为我们的student是存在ArrayList对象里的，而ArrayList类已经实现了IEnumerable，我们就可以使用ArrayList类的Ienumerable。

       public IEnumerator GetEnumerator()
        {

            return (_students as IEnumerable).GetEnumerator();

        }

最终的代码贴一下：

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace IenumerableDemo
{
    public class ClassList:IEnumerable
    {

        #region private Members

        private readonly string _id;

        private ArrayList _students;

        #endregion

        #region Properties
        public string ID { get { return _id; } }
        #endregion

        #region Constructors

        public ClassList(string id)
        {

            this._id = id;
            _students = new ArrayList() { new Student("12345", "John", "Smith"), new Student("09876", "Jane", "Doe"), new Student("76403", "Bob", "Johnson") };

        }

        #endregion

        public IEnumerator GetEnumerator()
        {

            return (_students as IEnumerable).GetEnumerator();

        }
    }
}

然后我们调用看看使用ArrayList的Ienumerable效果：

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace IenumerableDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ClassList myClass = new ClassList("History 204");


            foreach (Student student in myClass)

                Console.WriteLine(student);


            Console.ReadLine();
        }


    }


}

看来还是实现了效果。那么接下来我们看看自定义实现IEnumerable。实现IEnumerable其实只要实现IEnumerator接口就可以了。

我们创建我们自己的一个自定义类ClassEnumerator 来实现IEnumerator来完成和上面相同的结果。这个类基本上就只是通过_students的索引来进行迭代，Reset（）方法就是把索引设置为-1.Current属性来获取当前的student，MoveNext（）来跳到Current的下一个数据，并返回一个boolean来表示是否到了集合最后。

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace IenumerableDemo
{
    public class ClassEnumerator : IEnumerator
    {

        private ClassList _classList;

        private int _index;

        public ClassEnumerator(ClassList classList)
        {
            this._classList = classList;

            _index = -1;
        }

        #region IEnumerator Members

        public void Reset()
        {
            this._index = -1;
        }

        public object Current
        {
            get { return _classList.Students[_index]; }
        }

        public bool MoveNext()
        {
            _index++;
            if (_index >= _classList.Students.Count)
                return false;
            else
                return true;

        }
        #endregion

    }
}

最后修改我们的ClassLst类：

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace IenumerableDemo
{
    public class ClassList : IEnumerable
    {

        #region private Members

        private readonly string _id;

        private ArrayList _students;

        #endregion

        #region Properties
        public string ID { get { return _id; } }

        public ArrayList Students { get { return _students; } }
        #endregion

        #region Constructors

        public ClassList(string id)
        {

            this._id = id;
            _students = new ArrayList() { new Student("12345", "John", "Smith"), new Student("09876", "Jane", "Doe"), new Student("76403", "Bob", "Johnson") };

        }

        #endregion

        public IEnumerator GetEnumerator()
        {

            return (IEnumerator)new ClassEnumerator(this);

        }
    }
}

可已看到还是相当简单的。运行结果和上面是一样的。

 下来看看 foreach怎么工作。

其实foreach只是语法糖，最终会被CLR翻译成

            IEnumerator enumerator = myClass.GetEnumerator();
            while (enumerator.MoveNext())
            {
                Console.WriteLine((Student)enumerator.Current);

            }

我们可以把foreach 换成这样试一下，结果是一样滴。

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace IenumerableDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ClassList myClass = new ClassList("History 204");


            //foreach (Student student in myClass)

            //    Console.WriteLine(student);


            IEnumerator enumerator = myClass.GetEnumerator();
            while (enumerator.MoveNext())
            {
                Console.WriteLine((Student)enumerator.Current);

            }

            Console.ReadLine();
        }


    }


}