`IEnumerable` 和 `IEnumerator` 如何在 C# 中实现高效迭代？

深入理解C#中的IEnumerable和IEnumerator：高效迭代的利器

在软件开发中，高效迭代对象集合至关重要。.NET框架为此提供了两个关键接口：IEnumerable和IEnumerator。

IEnumerable接口

IEnumerable接口表示一个对象集合。它定义了一个单一方法GetEnumerator()，该方法返回一个IEnumerator对象。任何允许迭代其元素的类都可以实现此接口。

IEnumerator接口

IEnumerator接口表示一个枚举器，这是一个可用于迭代对象集合的对象。它定义了两个方法：MoveNext()和Current()。MoveNext()将枚举器推进到集合中的下一个元素，并返回一个布尔值，指示迭代器是否已到达集合的末尾。Current()返回集合中的当前元素。

IEnumerable和foreach语句的用法

IEnumerable通常与C#中的foreach语句结合使用。foreach语句提供了一种简洁方便的方式来迭代对象集合。编译器会自动调用集合对象的GetEnumerator()方法，并使用生成的IEnumerator对象迭代其元素。

为什么使用IEnumerable和IEnumerator？

效率: IEnumerable和IEnumerator允许通过避免将整个集合加载到内存中来实现高效迭代。它们提供了一种机制，可以逐个访问集合的元素，从而减少内存开销并提高性能。

可扩展性: IEnumerable和IEnumerator是标准接口，任何类都可以实现它们。这允许开发人员创建可以以一致的方式轻松迭代的自定义类，而不管其内部实现如何。

示例用法

考虑以下示例：

using System;
using System.Collections.Generic;

public class MyCollection : IEnumerable<int>
{
    private List<int> _data = new List<int>();

    public IEnumerator<int> GetEnumerator()
    {
        foreach (int item in _data)
        {
            yield return item;
        }
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }

    public void Add(int value)
    {
        _data.Add(value);
    }
}

public class Example
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        MyCollection myCollection = new MyCollection();
        myCollection.Add(1);
        myCollection.Add(2);
        myCollection.Add(3);

        foreach (int item in myCollection)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
    }
}

在这个示例中，MyCollection类实现了IEnumerable<int>并定义了一个自定义枚举器来迭代其元素。然后，foreach语句能够迭代集合并将元素打印到控制台。

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