C#でのforeach実装の原理を詳しく解説

この記事では主に C# の foreach 実装原理を詳しく紹介します。興味のある方は参考にしてください。

この記事は主に C# の foreach トラバーサル原理を学習した経験を記録しています。

コレクション内の要素の走査は、すべてのコーディングに含まれることが多い操作であるため、C# の foreach など、ほとんどのプログラミング言語ではこのプロセスが文法に書き込まれています。次のトラバーサル コードがよく見られます:

var lstStr = new List<string> { "a", "b" };
   foreach (var str in lstStr)
      {
        Console.WriteLine(str);
      }

このコードの実際の実行プロセス:

var lstStr = new List<string> {"a", "b"};
   IEnumerator<string> enumeratorLst = lstStr.GetEnumerator();
   while (enumeratorLst.MoveNext())
      {
        Console.WriteLine(enumeratorLst.Current);
      }

GetEnumerator() メソッドと、列挙可能性を伴う IEnumerator 型が見つかります。列挙型と列挙子の概念。

理解を容易にするために、以下は非一般的な例です:

// 摘要:
//   公开枚举器，该枚举器支持在非泛型集合上进行简单迭代。
  public interface IEnumerable
  {
    // 摘要:
    //   返回一个循环访问集合的枚举器。
    //
    // 返回结果:
    //   可用于循环访问集合的 System.Collections.IEnumerator 对象。
    IEnumerator GetEnumerator();
  }

このインターフェースを実装するクラスは列挙可能型と呼ばれ、これは foreach で走査できる記号です。

メソッド GetEnumerator() の戻り値は列挙子であり、カーソルとして理解できます。

// 摘要:
//   支持对非泛型集合的简单迭代。
  public interface IEnumerator
  {
    // 摘要:
    //   获取集合中的当前元素。
    //
    // 返回结果:
    //   集合中的当前元素。
    //
    // 异常:
    //  System.InvalidOperationException:
    //   枚举数定位在该集合的第一个元素之前或最后一个元素之后。
    object Current { get; }

    // 摘要:
    //   将枚举数推进到集合的下一个元素。
    //
    // 返回结果:
    //   如果枚举数成功地推进到下一个元素，则为 true；如果枚举数越过集合的结尾，则为 false。
    //
    // 异常:
    //  System.InvalidOperationException:
    //   在创建了枚举数后集合被修改了。
    bool MoveNext();
    //
    // 摘要:
    //   将枚举数设置为其初始位置，该位置位于集合中第一个元素之前。
    //
    // 异常:
    //  System.InvalidOperationException:
    //   在创建了枚举数后集合被修改了。
    void Reset();
  }

以下は、イテレーター (https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.ienumerator.aspx) をカスタマイズする例です。 yield キーワードを使用すると、次の方法で列挙子を作成できます:

using System;
using System.Collections;

// Simple business object.
public class Person
{
  public Person(string fName, string lName)
  {
    this.firstName = fName;
    this.lastName = lName;
  }

  public string firstName;
  public string lastName;
}

// Collection of Person objects. This class
// implements IEnumerable so that it can be used
// with ForEach syntax.
public class People : IEnumerable
{
  private Person[] _people;
  public People(Person[] pArray)
  {
    _people = new Person[pArray.Length];

    for (int i = 0; i < pArray.Length; i++)
    {
      _people[i] = pArray[i];
    }
  }

// Implementation for the GetEnumerator method.
  IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
  {
    return (IEnumerator) GetEnumerator();
  }

  public PeopleEnum GetEnumerator()
  {
    return new PeopleEnum(_people);
  }
}

// When you implement IEnumerable, you must also implement IEnumerator.
public class PeopleEnum : IEnumerator
{
  public Person[] _people;

  // Enumerators are positioned before the first element
  // until the first MoveNext() call.
  int position = -1;

  public PeopleEnum(Person[] list)
  {
    _people = list;
  }

  public bool MoveNext()
  {
    position++;
    return (position < _people.Length);
  }

  public void Reset()
  {
    position = -1;
  }

  object IEnumerator.Current
  {
    get
    {
      return Current;
    }
  }

  public Person Current
  {
    get
    {
      try
      {
        return _people[position];
      }
      catch (IndexOutOfRangeException)
      {
        throw new InvalidOperationException();
      }
    }
  }
}

class App
{
  static void Main()
  {
    Person[] peopleArray = new Person[3]
    {
      new Person("John", "Smith"),
      new Person("Jim", "Johnson"),
      new Person("Sue", "Rabon"),
    };

    People peopleList = new People(peopleArray);
    foreach (Person p in peopleList)
      Console.WriteLine(p.firstName + " " + p.lastName);

  }
}

/* This code produces output similar to the following:
 *
 * John Smith
 * Jim Johnson
 * Sue Rabon
 *
 */

以上がC#でのforeach実装の原理を詳しく解説の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。