浅谈C#数组(二)

六.枚举集合
  在foreach语句中使用枚举,可以迭代集合中的元素,且无需知道集合中元素的个数。foreach语句使用一个枚举器。foreach会调用实现了IEnumerable接口的集合类中的GetEumerator()方法。GetEumerator()方法返回一个实现IEnumerator接口的对象枚举。foreach语句就可以使用IEnumerable接口迭代集合了。
  GetEumerator()方法在IEnumerable接口中定义。

  1.IEnumerator接口
  foreach语句使用IEnumerator接口的方法和属性,迭代集合中所有元素。IEnumerator接口定义了Current属性,来返回光标所在的元素,该接口的MoveNext()方法移动到集合的下一个元素上,如果有这个元素,该方法就返回true。如果集合不再有更多的元素,该方法就返回false.
  这个接口的泛型版本IEnumerator<T>派生自接口IDisposable,因此定义了Dispose()方法,来清理枚举器占用的资源。

  2.foreach语句
  C#中foreach语句不会解析为IL代码中的foreach语句。C#编译器会把foreach语句转换为IEnumerator接口的方法和属性。
  Person[] persons = {
    new Person { FirstName="Damon", LastName="Hill" },
    new Person { FirstName="Niki", LastName="Lauda" },
    new Person { FirstName="Ayrton", LastName="Senna" },
    new Person { FirstName="Graham", LastName="Hill" }
  };
  foreach (Person p in persons)
  {
    Console.WriteLine(p);
  }

  foreach语句会解析为下面的代码:
  IEnumerator<Person> enumerator = persons.GetEumerator();
  while(enumerator.MoveNext())
  {
    Person p = enumerator.Current;
    Console.WriteLine(p);
  }

  3.yield语句
  在C#2.0之前,foreach语句可以轻松的迭代集合,但创建枚举器需要做大量的工作。C#2.0添加了yield语句,以便创建枚举器。
  yield return 语句返回集合的一个元素,并移动到下一个元素。yield break可停止迭代。
  下面的例子实现返回两个字符串:
  public class HelloCollection
  {
    public IEnumerator<string> GetEnumerator()
    {
    yield return "Hello";
    yield return "World";
    }
  }
  客户端代码:
  var helloCollection = new HelloCollection();
  foreach (string s in helloCollection)
  {
    Console.WriteLine(s);
  }

  包含yield语句的方法或属性也称为迭代块。迭代块必须声明为返回IEnumerator或IEnumerable接口,或者这些接口的泛型版本。这个块可以包含多条yield return语句或yield break语句,但不能包含return语句。

  使用迭代块,编译器会生成一个yield类型,其中包含一个状态机,如下面代码所示:
  yield类型实现IEnumerator和IDisposable接口的方法和属性。下面的例子可以把yield类型看作内部类Enumerator。外部类的GetEnumerator()方法实例化并返回一个新的yield类型。在yield类型中,变量state定义了迭代的当前位置,每次调用MoveNext()时,当前位置都会改变。MoveNext()封装了迭代块的代码,并设置了current变量的值,从而使Current属性根据位置返回一个对象。
  public class HelloCollection
  {
    public IEnumerator<string> GetEnumerator()
    {
      return new Enumerator(0);
    }

  public class Enumerator:IEnumerator<string>,IEnumerator,IDisposable
  {
    private int state;
    private string current;

    public Enumerator(int state)
    {
      this.state = state;
    }

    bool System.Collections.IEnumerator.MoveNext()
    {
      switch(state)
      {
        case 0:
          current="hello";
          state =1;
          return true;
        case 1:
          current="world";
          state =2;
          return true;
        case 2:
          break;
      }

      return false;
    }

    void System.Collection>IEnumerator.Reset()
    {
      throw new NotSupportedException();
    }

    string System.Collections.Generic.IEnumerator<string>.Current
    {
      get
      {
        return current;
      }
    }

    object System.Collections.IEnumerator.Current
    {
      get
      {
        return current;
      }
    }

    void IDisposable.Dispose()
    {}
  }
}


  yield语句会产生一个枚举器,而不仅仅生成一个包含的项的列表。这个枚举器通过foreach语句调用。从foreach中依次访问每一项,就会访问枚举器。这样就可以迭代大量的数据,而无需一次把所有的数据都读入内存。
    (1).迭代集合的不同方式
    可以使用yield return语句,以不同方式迭代集合。
    类MusicTitles可以用默认方式通过GetEnumerator()方法迭代标题,该方法不必在代码中编写,也可以用Reverse()逆序迭代标题,用Subset()方法迭代子集合:
    public class MusicTitles
    {
      string[] names = {
      "Tubular Bells", "Hergest Ridge",
      "Ommadawn", "Platinum" };

      public IEnumerator<string> GetEnumerator()
      {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
          yield return names[i];
        }
      }

      public IEnumerable<string> Reverse()
      {
        for (int i = 3; i >= 0; i--)
        {
          yield return names[i];
        }
      }

      public IEnumerable<string> Subset(int index, int length)
      {
        for (int i = index; i < index + length;i++)
        {
          yield return names[i];
        }
      }
    }
    客户端代码:
    var titles = new MusicTitles();
    foreach (var title in titles)
    {
      Console.WriteLine(title);
    }
    Console.WriteLine();

    Console.WriteLine("reverse");
    foreach (var title in titles.Reverse())
    {
      Console.WriteLine(title);
    }
    Console.WriteLine();

    Console.WriteLine("subset");
    foreach (var title in titles.Subset(2, 2))
    {
      Console.WriteLine(title);
    }


    (2).用yield return 返回枚举器

      

public class GameMoves
  {
    private IEnumerator cross;
    private IEnumerator circle;

    public GameMoves()
    {
      cross = Cross();
      circle = Circle();
    }

    private int move = 0;
    const int MaxMoves = 9;

    public IEnumerator Cross()
    {
      while (true)
      {
        Console.WriteLine("Cross, move {0}", move);
        if (++move >= MaxMoves)
          yield break;
        yield return circle;
      }
    }

    public IEnumerator Circle()
    {
      while (true)
      {
        Console.WriteLine("Circle, move {0}", move);
        if (++move >= MaxMoves)
          yield break;
        yield return cross;
      }
    }
  }

 

    客户端代码:
    var game = new GameMoves();

    IEnumerator enumerator = game.Cross();
    while (enumerator.MoveNext())
    {
      enumerator = enumerator.Current as IEnumerator;
    }
    这样会交替调用Cross()和Circle()方法。

七.元组(Tuple)
  元组可以合并不同类型的对象。元组起源于函数编程语言,如F#。在.NET Framework中,元组可用于所有的.Net语言。
  .NET Framework定义了8个泛型Tuple类和一个静态Tuple类,它们用作元组的工厂。不同的泛型Tuple类支持不同数量的元素。如,Tuple<T1>包含一个元素,Tuple<T1,T2>包含两个元素。
  Tuple<string, string> name = new Tuple<string, string>("Jochen", "Rindt");

  元组也可以用静态Tuple类的静态Create()方法创建。Create()方法的泛型参数定了要实例化的元组类型:
  public static Tuple<int, int> Divide(int dividend, int divisor)
  {
    int result = dividend / divisor;
    int reminder = dividend % divisor;

    return Tuple.Create<int, int>(result, reminder);
  }
  可以用属性Item1和Item2访问元组的项:
  var result = Divide(5, 2);
  Console.WriteLine("result of division: {0}, reminder: {1}", result.Item1, result.Item2);
  如果元组包含的项超过8个,就可以使用带8个参数的Tuple类定义。最后一个模板参数是TRest,表示必须给它传递一个元组。这样,就可以创建带任意个参数的元组了。
  var tuple = Tuple.Create<string, string, string, int, int, int, double, Tuple<int, int>>(
  "Stephanie", "Alina", "Nagel", 2009, 6, 2, 1.37, Tuple.Create<int, int>(52, 3490));

八.结构比较
  数组和元组都实现接口IStructuralEquatable和IStructuralComparable。这两个接口不仅可以比较引用,还可以比较内容。这些接口都是显式实现的,所以在使用时需要把数组和元组强制转换为这个接口。
  IStructuralEquatable接口用于比较两个元组或数组是否有相同的内同,IStructuralComparable接口用于给元组或数组排序。

  IStructuralEquatable接口示例:
  编写实现IEquatable接口的Person类,IEquatable接口定义了一个强类型化的Equals()方法,比较FirstName和LastName的值:

    

public class Person : IEquatable<Person>
  {
    public int Id { get; private set; }
    public string FirstName { get; set; }
    public string LastName { get; set; }

    public override string ToString()
    {
      return String.Format("{0}, {1} {2}", Id, FirstName, LastName);
    }

    public override bool Equals(object obj)
    {
        if (obj == null)
            return base.Equals(obj);
        return Equals(obj as Person);
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return Id.GetHashCode();
    }

    #region IEquatable<Person> Members

    public bool Equals(Person other)
    {
      if (other == null)
        return base.Equals(other);

      return this.FirstName == other.FirstName && this.LastName == other.LastName;
    }

    #endregion
  }


  创建两个包含相同内容的Person类型的数组:
  var janet = new Person { FirstName = "Janet", LastName = "Jackson" };
  Person[] persons1 = { new Person { FirstName = "Michael", LastName = "Jackson" }, janet };
  Person[] persons2 = { new Person { FirstName = "Michael", LastName = "Jackson" }, janet };
  由于两个变量引用两个不同数组,所以!=返回True:
  if (persons1 != persons2)
    Console.WriteLine("not the same reference");

  对于IStructuralEquatable接口定义的Equals方法,第一个参数是object类型,第二个参数是IEqualityComparer类型。调用这个方法时,通过传递一个实现了EqualityComparer<T>的对象,就可以定义如何进行比较。通过EqualityComparer<T>类完成IEqualityComparer的一个默认实现。这个实现检查T类型是否实现了IEquatable接口,并调用IEquatable.Equals()方法。如果该类没有实现IEquatable接口,就调用Object基类中Equals()方法:
  if ((persons1 as IStructuralEquatable).Equals(persons2, EqualityComparer<Person>.Default))
  {
    Console.WriteLine("the same content");
  }


  元组示例:
  Tuple<>类提供了两个Epuals()方法:一个重写了Object基类中的Epuals方法,并把object作为参数,第二个由IStructuralEquatable接口定义,并把object和IEqualityComparer作为参数。

  var t1 = Tuple.Create<int, string>(1, "Stephanie");
  var t2 = Tuple.Create<int, string>(1, "Stephanie");
  if (t1 != t2)
  Console.WriteLine("not the same reference to the tuple");

  这个方法使用EqualityComparer<object>.Default获取一个ObjectEqualityComparer<object>,以进行比较。这样就会调用Object.Equals()方法比较元组的每一项:
  if (t1.Equals(t2))
    Console.WriteLine("equals returns true");

  还可以使用TupleComparer类创建一个自定义的IEqualityComparer
  TupleComparer tc = new TupleComparer();

  if ((t1 as IStructuralEquatable).Equals(t2, tc))
  {
    Console.WriteLine("yes, using TubpleComparer");
  }


  class TupleComparer : IEqualityComparer
  {
    #region IEqualityComparer Members

    public new bool Equals(object x, object y)
    {
      bool result = x.Equals(y);
      return result;
    }

    public int GetHashCode(object obj)
    {
      return obj.GetHashCode();
    }

    #endregion
  }

 

 

posted @ 2017-04-20 12:45  Ruby_Lu  阅读(947)  评论(0编辑  收藏