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大家好，這是 [C#.NET 拾遺補漏] 系列的第 07 篇文章。

在 C# 中，大多數方法都是通過 return 語句立即把程序的控制權交回給調用者，同時也會把方法內的本地資源釋放掉。而包含 yield 語句的方法則允許在依次返回多個值給調用者的期間保留本地資源，等所有值都返回結束時再釋放掉本來資源，這些返回的值形成一組序列被調用者使用。在 C# 中，這種包含 yield 語句的方法、屬性或索引器就是迭代器。

迭代器中的 yield 語句分為兩種：

• yeild return，把程序控制權交回調用者并保留本地狀態，調用者拿到返回的值繼續往后執行。

• yeild break，用于告訴程序當前序列已經結束，相當于正常代碼塊的 return 語句（迭代器中直接使用 return 是非法的）。

下面是一個用來生成斐波納契序列的迭代器示例：

IEnumerable<int> Fibonacci(int count) {int prev = 1;int curr = 1;for (int i = 0; i < count; i++){yield?return prev;int temp = prev + curr;prev = curr;curr = temp;} }void?Main() {foreach (int term in?Fibonacci(10)){Console.WriteLine(term);} }

輸出：

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

實際場景中，我們一般很少直接寫迭代器，因為大部分需要迭代的場景都是數組、集合和列表，而這些類型內部已經封裝好了所需的迭代器。比如 C# 中的數組之所以可以被遍歷是因為它實現了?IEnumerable?接口，通過?GetEnumerator()?方法可以獲得數組的列舉器 Enumerator，而該列舉器就是通過迭代器來實現的。比如最常見的一種使用場景就是遍歷數組中的每一個元素，如下面逐個打印數組元素的示例。

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 }; IEnumerator enumerator = numbers.GetEnumerator(); while (enumerator.MoveNext()) {Console.WriteLine(enumerator.Current); }

其實這就是 foreach 的工作原理，上面代碼可以用 foreach 改寫如下：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 }; foreach (int number in numbers) {Console.WriteLine(number); }

當然，列舉器不一定非要通過迭代器實現，例如下面這個自定義的列舉器 CoffeeEnumerator。

public?class?CoffeeCollection : IEnumerable {private CoffeeEnumerator enumerator;public?CoffeeCollection(){enumerator = new CoffeeEnumerator();}public IEnumerator GetEnumerator(){return enumerator;}public?class?CoffeeEnumerator : IEnumerator{string[] items = new?string[3] { "espresso", "macchiato", "latte" };int currentIndex = -1;public?object Current{get{return items[currentIndex];}}public?bool?MoveNext(){currentIndex++;if (currentIndex < items.Length){return?true;}return?false;}public?void?Reset(){currentIndex = 0;}} }

使用：

public?static?void?Main(string[] args) {foreach (var coffee in new CoffeeCollection()){Console.WriteLine(coffee);} }

理解迭代器和列舉器可以幫助我們寫出更高效的代碼。比如判斷一個?IEnumerable<T>?對象是否包含元素，經?？吹接行┤诉@么寫：

if(enumerable.Count() > 0) {// 集合中有元素 }

但如果用列舉器的思維稍微思考一下就知道，Count()?為了獲得集合元素數量必然要迭代完所有元素，時間復雜度為 O(n)。而僅僅是要知道集合中是否包含元素，其實迭代一次就可以了。所以效率更好的做法是：

if(enumerable.GetEnumerator().MoveNext()) {// 集合中有元素 }

這樣寫時間復雜度是 O(1)，效率顯然更高。為了書寫方便，C# 提供了擴展方法?Any()。

if(enumerable.Any()) {// 集合中有元素 }

所以如有需要，應盡可能使用 Any 方法，效率更高。

再比如在 EF Core 中，需要執行?IQueryable<T>?查詢時，有時候使用?AsEnumerable()?比使用 ToList、ToArray 等更高效，因為 ToList、ToArray 等會立即執行列舉操作，而?AsEnumerable()?可以把列舉操作延遲到真正被需要的時候再執行。當然也要考慮實際應用場景，Array、List 等更方便調用者使用，特別是要獲取元素總數量、增刪元素等這種操作。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[C#.NET 拾遗补漏]07：迭代器和列举器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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