C#中可枚举类型详解

枚举是迭代一个集合中的数据项的过程。

我们经常使用的大多数集合实际上都已经实现了枚举的接口IEnumerable和IEnumerator接口，这样才能使用foreach迭代，有些是含有某种抽象了枚举细节的接口：ArrayList类型有索引，BitArray有Get方法，哈希表和字典有键和值..........其实他们都已经实现了IEnumerable和IEnumerator接口。所以一切的集合和数组都可以用IEnumerable或者IEnumerable<T>接口来定义。

IEnumerable lists1 = new int[] { 3, 4, 5 }; foreach(var val in lists1) { Console.WriteLine(val); } IEnumerable<int> lists2=new int[]{1,2,3}; foreach(var val in lists2) { Console.WriteLine(val); }

下面讲解一下 自己来定义可枚举类型（简单说就是自己定义的 ，可以进行foreach迭代的集合）：

因为枚举非常有好处，可以消除很多的错误，所以实现某种标准是有好处的。这种标准就是IEnumerable和IEnumerator接口，必须实现了它才能够使用foreach迭代，才能真正算是一个自己定义的，功能健全的集合。

我们自己建立的可枚举类型必须实现IEnumerable和IEnumerator接口（其实两者都有一个泛型实现）。

IEnumerable接口含有一个方法，该方法返回一个枚举器对象，枚举器对象实现了IEnumerator接口（实际上可以认为继承和实现了IEnumerator的接口的类的对象就是枚举器对象），可以用它来进行迭代。

下面是两个接口的定义（系统早已经定义好）：

public interface IEnumerable { IEnumerator GetEnumerator(); }

该接口只有一个GetEnumerator的方法，返回一个枚举器，用于枚举集合中的元素。 

public interface IEnumerator { object Current { get; };//Current属性返回集合的当前元素 bool MoveNext(); //将枚举移动到下一位 void Reset(); //使枚举回到开头 }

凡是继承和实现了上面这个接口的类对象就是枚举器，可以利用上面的三个方法进行枚举，非常安全。不过需要自己在继承了接口的代码中去写实现过程。

一般的情况是：枚举器是枚举模式的一部分，通常被实现为枚举类型(继承IEnumerable)的一个嵌套类(继承IEnumerator)。嵌套类的好处就是可以访问外部类的私有成员，不破坏封装的原则。

下面我们自己来定义一个枚举类型，代码如下：

public class SimpleCollection :IEnumerable { //定义一个数组的字段 private object[] array; //定义一个构造函数 public SimpleCollection(object []items) { array = items; } //实现IEnumerable接口的GetNumerator方法 该方法返回一个继承IEnumerator接口的类的实例 public IEnumerator GetEnumerator() { return new Enumerator(array); } //定义一个嵌套类来继承IEnumerator的接口 public class Enumerator : IEnumerator { //定义一个标记字段 private int flag; //定义一个数组的字段 private object[] elements = null; //定义一个构造函数 public Enumerator(object []items) { elements = items; flag = -1; //将标记位初始化 //也可以采用下面的方法 //elements = new object[items.Length]; //Array.Copy(items, elements, items.Length);//此静态方法用于将一个数组中的元素复制到另外一个数组 } //实现IEnumerator接口的Current属性; 此属性返回集合的当前元素，是只读的 public object Current { get { if (flag > elements.Length - 1) throw new InvalidOperationException("枚举已经结束"); else if (flag < 0) throw new InvalidOperationException("枚举尚未开始"); else return elements[flag]; } } //实现IEnumerator接口的MoveNext方法 将枚举移动到下一位 public bool MoveNext() { ++flag; if (flag > (elements.Length - 1)) return false; else return true; } //实现IEnumerator接口的Reset方法 使枚举回到开头 public void Reset() { flag = -1; } }

下面来延时如何使用枚举类型：

//下面来看枚举类型的使用 SimpleCollection collection = new SimpleCollection(new object[]{1,2,3,4,5}); //使用方法 //接口 变量名=继承了该接口的类的实例 IEnumerator enumrator = collection.GetEnumerator(); while(enumrator.MoveNext()) { Console.WriteLine(enumrator.Current); } Console.ReadKey(); SimpleCollection simple = new SimpleCollection(new object[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }); IEnumerator enumerator = simple.GetEnumerator(); while(enumerator.MoveNext()) { Console.WriteLine(enumerator.Current); } //最重要的是，实现了那两个接口，我们就可以对我们的集合使用foreach迭代了，看下面 foreach(var s in simple) { Console.WriteLine(s); }

下面给出两个接口的泛型实现：

首先需要注意的是：

1.IEnumerable<T>接口继承自IEnumerable      两者具有相同接口，所以必须实现泛型和非泛型版本的GetEumerator方法

2.IEnumerator<T>接口继承自IEnumerator和IDisposable  需要多实现泛型和非泛型版本的Current属性和IDisposable接口的Dispose方法。

代码如下：

////下面创建一个可枚举的泛类型 //首先该类型必须要继承IEnumerable<T>接口 //因为IEnumerable<T>接口继承IEnumerable接口 所以必须同时实现泛型和非泛型的GetEnumerator方法 public class SimpleCollection<T> : IEnumerable<T> { private T[] array; public SimpleCollection(T[] items) { array = items; } //实现IEnumerable<T>接口的GetNumerator方法 该方法返回一个继承IEnumerator接口的类的实例 public IEnumerator<T> GetEnumerator() { return new Enumerator<T>(array);//这步需要重视 } //为了避免混淆 在此显式实现非泛型的接口 IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return new Enumerator<T>(array);//这步需要重视 } //定义一个嵌套类来继承IEnumerator<T>的接口 //IEnumerator<T>接口继承自IDisposable和IEnumerator接口 //该接口的唯一成员是Current属性 但是同时也要实现其非泛型版本！！！ //另外还需要实现IDisposable的Dispose方法和IEnumerator的两个方法 public class Enumerator<_T> : IEnumerator<_T> { private int flag; private _T[] elements = null; public Enumerator(_T[] items) { elements = items; flag = -1; } //实现IEnumerator<T>接口的Current属性; 此属性返回集合的当前元素，是只读的 public _T Current { get { if (flag > elements.Length - 1) throw new InvalidOperationException("枚举已经结束"); else if (flag < 0) throw new InvalidOperationException("枚举尚未开始"); else return elements[flag]; } } //为了避免混淆 显示实现IEnumerator接口的Current属性 object IEnumerator.Current { get { return Current; } //直接返回上面的泛型属性 比较经典 } //实现IDisposable接口的Dispose方法 支持确定性垃圾回收 将枚举数的状态设置为after 也就是把标记位设为最大索引+1 public void Dispose() { flag = elements.Length + 1; } //实现IEnumerator接口的MoveNext方法 将枚举移动到下一位 public bool MoveNext() { ++flag; if (flag > (elements.Length - 1)) return false; else return true; } //实现IEnumerator接口的Reset方法 使枚举回到开头 public void Reset() { flag = -1; } }

怎么使用呢：

SimpleCollection<string> colletion = new SimpleCollection<string>(new string[] { "ranran", "Huaran" }); IEnumerator<string> enumorator = colletion.GetEnumerator(); while(enumorator.MoveNext()) { Console.WriteLine(enumorator.Current); } foreach(var v in colletion) { Console.WriteLine(v); } Console.ReadKey();

还可以直接使用迭代器：
使用迭代器是另一种完全实现上面两个接口的方案，这是最为简便和可读的方法

而且使用迭代器可以很方便和快捷的设置各种枚举情况 如双重的迭代 反向的迭代 临时的集合和负责迭代等等 比上面的实现更为简单

迭代的关键字是yield 需要依靠一个迭代器块（注意是循环+yield  return，或者 yiled break)

public class MyCollection:IEnumerable { private object[] array; public MyCollection(object []items) { array = items; } public IEnumerator GetEnumerator() //实现都可以依靠编译器去完成 { //foreach (object v in array) //{ // yield return v; //} //关键字是yield 并不是foreach 我们也可以按照下面这个方法进行实现 for(int i=0;i<array.Length;i++) { yield return array[i]; } //当然其它的while循环也可以。。 } } //实现： MyCollection collection = new MyCollection(new object[] { 1, 2, 3 }); foreach(var v in collection) { Console.WriteLine(v); }

可以自己设置迭代的情况：

public class MyCollection2:IEnumerable { private object[] array; public MyCollection2(object []items) { array = items; } //可以在迭代器块中设置迭代的实现情况 即具体迭代多少个元素 //比如我们只想迭代4个元素 public IEnumerator GetEnumerator() { int count = 0;//设计一个标记位 foreach(object item in array) { ++count; yield return item; if (count == 4) yield break; //break关键字 退出迭代 实际上迭代在实现当中就是一个循环 利用break跳出也合情合理 } } } ////// MyCollection2 collection2 = new MyCollection2(new object[]{4,5,6,7,8}); //它就只会输出4，5，6，7 foreach (var v in collection2) { Console.WriteLine(v); }

双重迭代：

/// <summary> /// 下面演示双重迭代 即一次可以迭代两个集合中的元素 /// </summary> public class MyColletion3:IEnumerable { private object[] List1; public string[] List2; public MyColletion3(object []items1,string []items2) { this.List1 = items1; this.List2 = items2; } //下面进行双重迭代 public IEnumerator GetEnumerator() { //关键代码 for(int index=0;index<(List1.Length>List2.Length?List2.Length:List1.Length);index++) { yield return List1[index]; yield return List2[index]; } } } //////// MyColletion3 collection3 = new MyColletion3(new object[] { 1, 2, 3, 5.5 }, new string[] { "RanRan", "Chengdu", "四川" }); foreach(var v in collection3) { Console.WriteLine(v); } //迭代结果是1 RanRan 2 Chengdu 3 四川

反向迭代：依靠Reverse属性

/// <summary> /// 下面演示反向迭代 说白了就是迭代是从后面开始的 反向迭代器是在Reverse属性当中实现的 /// </summary> public class MyColletion4:IEnumerable { private object[] items; public MyColletion4(object []temps) { this.items = temps; } //一般的正向迭代 public IEnumerator GetEnumerator() { for(int index=0;index<items.Length;index++) { yield return items[index]; } } //实现反向迭代 public IEnumerable Reverse //注意返回IEnumerable对象 { get { for (int index = items.Length - 1; index > -1; index--) { yield return items[index]; } } } } //// MyColletion4 collection4 = new MyColletion4(new object[] { 1, 2, 3, 4 }); foreach (var v in collection4) { Console.WriteLine(v); } //反向迭代 foreach(var v in collection4.Reverse) { Console.WriteLine(v); } //迭代结果是 4 3 2 1

当然也有一个临时集合，顺便补充一下，迭代和枚举实现的方案很多，一个返回IEnumerable的方法中加上迭代器块也是一个迭代集合

具体看下面的代码

//还有一种最为简单的迭代 就是一个返回IEnumerable对象的方法 在这方法中写上迭代器 //在此补充一个临时集合 关键看代码怎么写(以枚举当前月份的日期为列子） public static IEnumerable GetMonthDate() { DateTime dt = DateTime.Now; int currentMonth = dt.Month; while(currentMonth==dt.Month) { string temp = currentMonth.ToString() + "/" + dt.Day.ToString(); dt = dt.AddDays(1); yield return temp; } } ///实现 foreach(var v in GetMonthDate()) { Console.WriteLine(v); }

这儿 我作为一个新手自己给自己总结一下可枚举类型和接口的含义：

可枚举类型（集合&数组等）：

              在实际开发当中，可以自己去定义一些与集合差不多的类型，对该类型的元素的访问，用一般的while,for循环比较不方便，我们需要自己去定义一个枚举器。

              枚举类型(继承IEnumerable接口）：包括一个集合元素和一个枚举器。

              枚举器是枚举类型当中的一个嵌套类（继承了IEnumerator接口）:具体实现见上。

              /////// 这样便可以让自定义的可枚举类型实现foreach迭代。

              当然也可以直接利用迭代来实现上面两个接口。//////

接口：是一种标准，它给出了一种约束和引导，需要我们去写代码实现它。虽然看上去多次一举，不过在后面对类的实例的使用中非常方便。

 以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持软件开发网。

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