C 迭代器原理詳解

迭代器模式提供乙個方法順序訪問乙個聚合物件中的各個元素，而又不暴露其內部的表示。

在c#中，可以通過ienumerable和ienumerator來實現這個模式。首先，我按照這兩個介面完成了迭代器模式的實現：迭代器模式案例

在這個example中，分別實現了這兩個類

public class dinermenu : ienumerable

public class dinermenuiterator : ienumerator

其中，dinermenu是需要可以被遍歷的類，然後建立了dinermenuiterator用於遍歷dinermenu。（具體實現過程不贅述，可以參考這篇文章：，或者參考head first中的迭代器模式章節）我們可以看到，實現起來還是比較繁瑣的，尤其是如果專案中有許多類需要支援迭代器模式時。所以，在c#2中，提供了一種yield語法糖，來幫助我們化簡這個實現。

public ienumerator getenumerator()
}

只需要如上寥寥幾行**就可以實現了，是不是使用起來很方便？下面我們來分析一下這個語法糖的內部實現。依舊是先寫一段盡量簡潔的實驗**：

public ienumerator getenumerator()
}

然後使用ilspy進行反編譯。檢視il**，如下圖所示：

除去我們自己的getenumerator方法外，編譯器給我們建立了乙個新類"d__1"，檢視getenumerator方法，發現已經發生了改變：

這個函式現在做了三件事：

轉化成c#**也就是：

getenumerator_d_1 enumerator = new getenumerator_d_1(0);
enumerator._4__this = this;
return enumerator;

也就是說原來我們寫的那幾行**已經全部消失不見了，因此在這裡猜測是被轉移到了這個新建立的類中，下面來檢視一下這個類的具體實現，首先，這個類實現了三個介面ienumerator,ienumerator,idisposable：

這個類中有如下引數，為了方便，下文將分別標記為m_state，m_current，_4__this，m_5__1：

首先，構造器：

即

public getenumerator_d_1(int state)

其中，state即為上文中的0；

接著，我們可以看到，絕大多數邏輯都會在movenext()中實現，下面是除去movenext()之外的一些方法及我大致翻譯成的c#**

public void dispose()
public void reset()
private object get_current()
public object current
}

在movenext()中，我們可以找到之前寫在getenumerator()中的邏輯：

.method private final hidebysig newslot virtual 
instance bool movenext () cil managed 
// end of method 'd__1'::movenext

翻譯成c#**大致是如下意思：

public bool movenext()
case 1:
}if(m_5_1 < 3)
return false;
}

我們在前面提到，構造器一開始是將m_state賦值為0的，所以，第一次呼叫這個方法時，會進入case 0，完成一次初始化，然後，m_current賦值，m_state置為1，返回。此後每次呼叫，m_5_1都會++。也就是說，原本的**在這裡會以狀態機的方式重新構成，並且使用m_state來記錄狀態機狀態。

根據以上分析，大致得出，yield return在編譯時會將這塊語句去掉，然後生成乙個enumerator類，然後當呼叫getenumerator()方法時會建立乙個enumerator返回，同時，原本寫在getenumator中的邏輯**會以狀態機的形式轉移到movenext()函式中，通過m_5_1變數來記錄當前遍歷的位置、m_state來維護這個狀態機。

1、head first迭代器模式章節

2、詳解c# 迭代器

3、狀態機/迭代器/linq/協程

C 迭代器原理詳解

C 迭代器（STL迭代器）iterator詳解

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