迭代器的实现与原理

说起迭代器我们对它的印象大概就是能够使用foreach关键字来遍历一个集合，还必须实现IEnumerable或IEnumerable<T>接口，实现里面的GetEnumerator方法。那么具体是怎样的呢？

其实迭代器跟数据库的游标非常相似，读取方式就是一直往下读，直到读完为止。下面我们来介绍C#是如何实现这个迭代器的步骤：

首先，我们要找到这个对象

然后，打开这个迭代器（GetEnumerator）

找到这个对象的第一条对象（Current），和这个开始对象的位置

接着一直往下读（MoveNext），直到读完这个索引器

最后释放这个迭代器（Dispose()）

代码实现：

首先定义这个对象

public class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public Student(string name)
    {
        this.Name = name;
    }
}

定义这个构造器，实现MoveNext()，Current，Reset()属性和方法。

/// <summary>
/// 自定义一个迭代器
/// </summary>
public class StudentEnumerator : IEnumerator
{
    private int index;
    private Student current;
    private StudentList studentList;

    public StudentEnumerator(StudentList studentList)
    {
        //注入
        this.studentList = studentList;
        index = 0;
    }

    public object Current => this.current;

    public bool MoveNext()
    {
        if (index+1>studentList.Count)
        {
            return false;
        }
        else
        {
            this.current = studentList[index];
            index++;
            return true;
        }
    }

    public void Reset()
    {
        index = 0;
    }
}

然后我们实现这个IEnumerable接口

public class StudentList : IEnumerable
{
    private Student[] students;
    public StudentList(Student[] student)
    {
        //构造注入
        this.students = student;
    }
    //索引器
    public Student this[int index]
    {
        get { return students[index]; }
    }
    //长度
    public int Count { get { return students.Length; } }

    //实现GetEnumerator方法，返回迭代器IEnumerator
    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        return new StudentEnumerator(this);
    }
}

最后我们调用它

static void Main(string[] args)
{
    Student[] student ={
        new Student(\"张三\"),
        new Student(\"李四\"),
        new Student(\"王麻子\")
    };

    StudentList studentList = new StudentList(student);

    foreach (Student s  in studentList)
    {
        Console.WriteLine(\"当前学生姓名：{0}\", s.Name);
    }
    Console.Read();
}

输出：

当前学生姓名：张三
当前学生姓名：李四
当前学生姓名：王麻子

在C#2.0中微软用yield来简化了迭代器的写法，开发人员只需要在实现GetEnumerator方法的时候用yield return就可以实现这个方法，所以yield就是一个语法糖，c#有非常多的语法糖

//实现GetEnumerator方法，返回迭代器IEnumerator
public IEnumerator GetEnumerator()
{
    //return new StudentEnumerator(this);
    for (int index = 0; index < students.Length; index++)
    {
        yield return students[index];
    }
}

那么现在我们来分解foreach (Student s in studentList)，

studentList调用GetEnumerator()方法，in 调用了MoveNext()方法，Student就是这个迭代的对象Current