C#的枚举数(Enumerator)和可枚举类型(Enumerable)

数组可以被foreach语句遍历数组中的元素，原因是数组可以按需提供一个叫做枚举数(enumerator)的对象．枚举数可以依次返回请求的数组的元素．
对于有枚举数的类型而言，必须有一个方法来获取它们．在.NET中获取一个对象枚举数的标准用法是调用对象的GetEnumerator方法.实现GetEnumerator方法的类型叫做可枚举类型(enumerable),数组就是可枚举类型.
要注意枚举数(enumerator)和可枚举类型(enumerable)的区别和联系.
枚举数是可以依次返回集合项的类对象,可枚举类型是带有GetEnumerator方法的类型,它返回枚举数.
当foreach被用来遍历可枚举类型时,它就会执行如下的行为:
1,通过调用GetEnumerator方法获取对象的枚举数.
2,从枚举数中请求每一项并且把它作为迭代变量,代码可以读但不可以改变.

枚举数共有3种,可以用以下方式来实现枚举数:
1 IEnumerator/IEnumerable接口 ,叫做非泛型接口形式.
2 IEnumerator<T>/IEnumerable<T>接口, 叫做泛型接口形式.
3 不使用接口形式.
IEnumerator接口
IEnumerator接口包含3个函数成员:Current,MoveNext,Reset
Current返回序列中当前项的属性,它是一个只读属性.返回object类型的引用,所以可以返回任何类型.
MoveNext是把枚举数位置前进到集合的下一项的方法,它返回布尔值,指示新位置是有效位置还是已经超过了序列的尾部.如果是已经到达了尾部,则返回false.
Reset方法把位置重置为原始状态.
查看下面的代码:

int[] MyArray = { 10, 11, 12, 13 }; //创建数组
IEnumerator ie = MyArray.GetEnumerator(); //获取枚举数
while (ie.MoveNext()) //移到下一项
Console.WriteLine((int)ie.Current); //获取当前项并输入
枚举数的初始位置是-1,所以要想获取第一个元素就必须执行MoveNext()方法.
上面的代码就是调用枚举数的Current和MoveNext成员函数手工地遍历数组中的元素.
或者可以直接使用foreach直接获取:
foreach(int i in MyArray)
Console.WriteLine(i);
下面列出一个颜色名数组的枚举数类:
using System.Collections;

class ColorEnumerator : IEnumerator
{
private string[] Colors;
private int Position = -1;
public object Current
{
get
{
if (Position == -1)
throw new InvalidOperationException();
if (Position == Colors.Length)
throw new InvalidOperationException(); ;
return Colors[Position];
}
}
public bool MoveNext()
{
if (Position < Colors.Length - 1)
{
Position ++;
return true;
}
else
return false;
}

public void Reset()
{
Position = -1;
}
public ColorEnumerator(string[] theColors) //构造函数
{
Colors = new string[theColors.Length];
for (int i = 0; i < theColors.Length - 1; i++)
Colors[i] = theColors[i];
}
}

以上代码就构造了一个完整的枚举数类型．下面生成对象返回枚举数．
class Program
{
static void Main()
{
ColorEnumerator ce = new ColorEnumerator(new string[]{"yellow","red","white","black"});
while (ce.MoveNext())
Console.WriteLine((string)(ce.Current));
Console.ReadKey();
}
}
如果要用foreach来遍历枚举数，需要再定义一个可枚举类型的类，这个类要实现IEnumerable接口的功能．
public interface IEnumerable
{
IEnumerator GetEnumerator();
}

class MyEnumerable : IEnumerable //定义一个可枚举类型的类
{
string[] MyColor = new string[] { "yellow", "red", "black", "white" };
public IEnumerator GetEnumerator()　　　　//实现接口　　　　　　　
{
return new ColorEnumerator(MyColor); //返回一个枚举数的对象
}
}
现在就可以使用foreach来遍历可枚举类型对象的所有元素了．
class Program
{
static void Main()
{
MyEnumerable me = new MyEnumerable();
foreach (string i in me)
Console.WriteLine(i);
Console.ReadKey();
}
}

总结一下，如果想遍历一个对象中的所有元素，可以把对象设为枚举数类型（实现IEnumerator接口)和可枚举的类类型（实现IEnumerable接口），前者需要实现IEnumerator接口的Current,MoveNext和Rest成员函数，后者需要实现IEnumerable接口的GetEnumerator成员函数，由于GetEnumerator返回的是IEnumerator对象，所以还要建立一个派生于IEnumerator的枚举数类，在这个类中实现Current,MoveNext和Reset成员函数．派生于IEnumerable的类可以使用foreach代码来遍历对象中的全部元素．

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