C# 程序员参考--集合类教学文章

 本教程展示如何实现可与 foreach 语句一起使用的集合类。

教程

foreach 语句是循环访问数组元素的方便方法。如果集合类已实现System.Collections.IEnumerator 和 System.Collections.IEnumerable 接口，它还可以枚举该集合的元素。

示例 1

下面的代码示例阐释如何编写可与 foreach 一起使用的集合类。该类是字符串标记化拆分器，类似于 C 运行时库函数 strtok。

// tokens.cs



using System;



// The System.Collections namespace is made available:



using System.Collections;







// Declare the Tokens class:



public class Tokens : IEnumerable



{



   private string[] elements;







   Tokens(string source, char[] delimiters)



   {



      // Parse the string into tokens:



      elements = source.Split(delimiters);



   }







   // IEnumerable Interface Implementation:



   //   Declaration of the GetEnumerator() method 



   //   required by IEnumerable



   public IEnumerator GetEnumerator()



   {



      return new TokenEnumerator(this);



   }







   // Inner class implements IEnumerator interface:



   private class TokenEnumerator : IEnumerator



   {



      private int position = -1;



      private Tokens t;







      public TokenEnumerator(Tokens t)



      {



         this.t = t;



      }







      // Declare the MoveNext method required by IEnumerator:



      public bool MoveNext()



      {



         if (position < t.elements.Length - 1)



         {



            position++;



            return true;



         }



         else



         {



            return false;



         }



      }







      // Declare the Reset method required by IEnumerator:



      public void Reset()



      {



         position = -1;



      }







      // Declare the Current property required by IEnumerator:



      public object Current



      {



         get



         {



            return t.elements[position];



         }



      }



   }







   // Test Tokens, TokenEnumerator







   static void Main()



   {



      // Testing Tokens by breaking the string into tokens:



      Tokens f = new Tokens("This is a well-done program.", 



         new char[] {' ','-'});



      foreach (string item in f)



      {



         Console.WriteLine(item);



      }



   }



}

输出

This



is



a



well



done



program.

代码讨论

在前面的示例中，下列代码用于 Tokens 化，方法是将“This is a well-done program.”拆分为标记（使用“”和“-”作为分隔符），并用 foreach 语句枚举这些标记：

Tokens f = new Tokens("This is a well-done program.", 



   new char[] {' ','-'});



foreach (string item in f)



{



   Console.WriteLine(item);



}

请注意，Tokens 在内部使用一个数组，自行实现 IEnumerator 和 IEnumerable。该代码示例本可以利用数组本身的枚举方法，但那会使本示例的目的失效。

在 C# 中，集合类并非必须严格从 IEnumerable 和 IEnumerator 继承才能与 foreach 兼容；只要类有所需的 GetEnumerator、MoveNext、Reset 和 Current 成员，便可以与 foreach一起使用。省略接口的好处为，使您可以将 Current 的返回类型定义得比 object 更明确，从而提供了类型安全。

例如，从上面的示例代码开始，更改以下几行：

public class Tokens  // no longer inherits from IEnumerable



public TokenEnumerator GetEnumerator()  // doesn't return an IEnumerator



public class TokenEnumerator  // no longer inherits from IEnumerator



public string Current  // type-safe: returns string, not object

现在，由于 Current 返回字符串，当 foreach 语句中使用了不兼容的类型时，编译器便能够检测到：

foreach (int item in f)  // Error: cannot convert string 
 
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	to int

省略 IEnumerable 和 IEnumerator 的缺点是，集合类不再能够与其他公共语言运行库兼容的语言的 foreach 语句（或等效项）交互操作。

您可以同时拥有二者的优点（C# 内的类型安全以及与兼容其他公共语言运行库的语言的互操作性），方法是从 IEnumerable 和 IEnumerator 继承，并使用显式接口实现，如下面的示例所示。

示例 2

本示例功能与“示例 1”等效，但它在维持与其他语言互操作性的同时还提供 C# 中的类型安全。

// tokens2.cs



using System;



using System.Collections;







public class Tokens: IEnumerable



{



   private string[] elements;







   Tokens(string source, char[] delimiters)



   {



      elements = source.Split(delimiters);



   }







   // IEnumerable Interface Implementation:







   public TokenEnumerator GetEnumerator() // non-IEnumerable version



   {



      return new TokenEnumerator(this);



   }







   IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() // IEnumerable version



   {



      return (IEnumerator) new TokenEnumerator(this);



   }







   // Inner class implements IEnumerator interface:







   public class TokenEnumerator: IEnumerator



   {



      private int position = -1;



      private Tokens t;







      public TokenEnumerator(Tokens t)



      {



         this.t = t;



      }







      public bool MoveNext()



      {



         if (position < t.elements.Length - 1)



         {



            position++;



            return true;



         }



         else



         {



            return false;



         }



      }







      public void Reset()



      {



         position = -1;



      }







      public string Current // non-IEnumerator version: type-safe



      {



         get



         {



            return t.elements[position];



         }



      }







      object IEnumerator.Current // IEnumerator version: returns object



      {



         get



         {



            return t.elements[position];



         }



      }



   }







   // Test Tokens, TokenEnumerator







   static void Main()



   {



      Tokens f = new Tokens("This is a well-done program.", 



         new char [] {' ','-'});



      foreach (string item in f) // try changing string to int



      {



         Console.WriteLine(item);



      }



   }



}

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