Linq專題之提高編碼效率—— 第三篇你需要知道的枚舉類 - huangxincheng－IT工程師數位筆記本

文章出處

　　眾所周知，如果一個類可以被枚舉，那么這個類必須要實現IEnumerable接口，而恰恰我們所有的linq都是一個繼承自IEnumerable接口的匿名類，

那么問題就來了，IEnumerable使了何等神通讓這些集合類型可以被自由的枚舉？？？

一：探索IEnumerable

　　首先我們看看此接口都定義了些什么東西，如ILSpy所示：

從這個接口中，好像也僅僅有一個IEnumerator接口類型的方法之外，并沒有可以挖掘的東西，這時候大家就應該好奇了，foreach既然可以枚舉Collection，

那foreach背后的機制和GetEnumerator()有什么關系呢？？？說干就干，我們寫一個demo，用ILDasm看看背后的IL應該就清楚了。

C#代碼：

     static void Main(string[] args)
        {
            List<Action> list = new List<Action>();

            foreach (var item in list)
            {
                Console.WriteLine();
            }
        }

IL代碼：

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       60 (0x3c)
  .maxstack  1
  .locals init ([0] class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action> list,
           [1] valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action> V_1,
           [2] class [mscorlib]System.Action item)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  newobj     instance void class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action>::.ctor()
  IL_0006:  stloc.0
  IL_0007:  nop
  IL_0008:  ldloc.0
  IL_0009:  callvirt   instance valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<!0> class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action>::GetEnumerator()
  IL_000e:  stloc.1
  .try
  {
    IL_000f:  br.s       IL_0021
    IL_0011:  ldloca.s   V_1
    IL_0013:  call       instance !0 valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action>::get_Current()
    IL_0018:  stloc.2
    IL_0019:  nop
    IL_001a:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine()
    IL_001f:  nop
    IL_0020:  nop
    IL_0021:  ldloca.s   V_1
    IL_0023:  call       instance bool valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action>::MoveNext()
    IL_0028:  brtrue.s   IL_0011
    IL_002a:  leave.s    IL_003b
  }  // end .try
  finally
  {
    IL_002c:  ldloca.s   V_1
    IL_002e:  constrained. valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action>
    IL_0034:  callvirt   instance void [mscorlib]System.IDisposable::Dispose()
    IL_0039:  nop
    IL_003a:  endfinally
  }  // end handler
  IL_003b:  ret
} // end of method Program::Main

從IL中標紅的字體來看，原來所謂的foreach，本質上調用的是list的GetEnumerator()方法來返回一個Enumerator枚舉類型，然后在while循環中通過

current獲取當前值，然后用MoveNext()獲取下一個值，以此類推，如果把IL還原一下，大概就是下面這樣：

            var enumerator = list.GetEnumerator();

            try
            {
                while (enumerator.MoveNext())
                {
                    Console.WriteLine(enumerator.Current);
                }
            }
            finally
            {
                enumerator.Dispose();
            }

這個時候你是不是有種強烈的欲望來探索GetEnumerator()到底干了什么，以及MoveNext()在其中扮演了什么角色？？？下面我們用ILSpy看看List下面

所謂的Enumerator類型。。。

 1     [Serializable]
 2         public struct Enumerator : IEnumerator<T>, IDisposable, IEnumerator
 3         {
 4             private List<T> list;
 5             private int index;
 6             private int version;
 7             private T current;
 8             [__DynamicallyInvokable]
 9             public T Current
10             {
11                 [__DynamicallyInvokable]
12                 get
13                 {
14                     return this.current;
15                 }
16             }
17             [__DynamicallyInvokable]
18             object IEnumerator.Current
19             {
20                 [__DynamicallyInvokable]
21                 get
22                 {
23                     if (this.index == 0 || this.index == this.list._size + 1)
24                     {
25                         ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumOpCantHappen);
26                     }
27                     return this.Current;
28                 }
29             }
30             internal Enumerator(List<T> list)
31             {
32                 this.list = list;
33                 this.index = 0;
34                 this.version = list._version;
35                 this.current = default(T);
36             }
37             [__DynamicallyInvokable]
38             public void Dispose()
39             {
40             }
41             [__DynamicallyInvokable]
42             public bool MoveNext()
43             {
44                 List<T> list = this.list;
45                 if (this.version == list._version && this.index < list._size)
46                 {
47                     this.current = list._items[this.index];
48                     this.index++;
49                     return true;
50                 }
51                 return this.MoveNextRare();
52             }
53             private bool MoveNextRare()
54             {
55                 if (this.version != this.list._version)
56                 {
57                     ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);
58                 }
59                 this.index = this.list._size + 1;
60                 this.current = default(T);
61                 return false;
62             }
63             [__DynamicallyInvokable]
64             void IEnumerator.Reset()
65             {
66                 if (this.version != this.list._version)
67                 {
68                     ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);
69                 }
70                 this.index = 0;
71                 this.current = default(T);
72             }
73         }

通過查看所謂的Enumerator類的定義，尤其是標紅的地方，可能會讓你頓然醒悟，其實所謂的枚舉類，僅僅是一個枚舉集合的包裝類，比如這里的List，

然后枚舉類通過index++ 這種手段來逐一獲取List中的元素，僅此而已。

二：yield關鍵詞

　　當大家明白了所謂的枚舉類之后，是不是想到了一個怪異的yield詞法，這個掉毛竟然還可以被枚舉，就比如下面這樣代碼：

 1 class Program
 2 {
 3     static void Main(string[] args)
 4     {
 5         foreach (var item in Person.Run())
 6         {
 7             Console.WriteLine(item);
 8         }
 9 
10     }
11 }
12 
13 class Person
14 {
15     public static IEnumerable<int> Run()
16     {
17         List<int> list = new List<int>();
18 
19         foreach (var item in list)
20         {
21             yield return item;
22         }
23     }
24 }