C# 2.0 Specification(迭代器)（一）
2024-07-21 02:20:07
供稿：網友
22迭代器
22.1迭代器塊
迭代器塊就是產生值的有序序列的語句塊。迭代器塊通過一個或多個yield語句區別于常規語句塊。
l yield return 語句產生迭代的下一個值。
l yield break 語句指明迭代完成。
迭代器塊可以被用作一個方法體（method-body）、運算符體（operator-body）、訪問器體（accessor-body）,前提是對應函數成員的返回類型是枚舉器(enumerator)接口之一或者可枚舉(enumerable)接口之一。
迭代器塊在c#語法中不什么獨特的元素。它們在幾個方面受到限制，并且主要的作用在函數成員聲明的語義上，但它們在語法上只是語句塊而已。
當一個函數成員使用迭代器塊實現時，對于正式參數列表指定任何ref或out參數將導致編譯時錯誤。
return語句出現在迭代器塊中將導致編譯時錯誤（但yield return語句是允許的）。
在迭代器塊中包含不安全上下文(§18.1)將導致編譯時錯誤。即使是當迭代器聲明內嵌在不安全上下文中，迭代器塊也總是定義為一個安全上下文。
22.1.1枚舉器接口
枚舉器接口(enumerator interface)是system.collections.ienumerator接口以及system.collections.generic.ienumerator<t>的所有實例。在本章，這些接口將相應地作為ienumerator和ienumerator<t>而引用。
22.1.2可枚舉接口
可枚舉接口（enumerable interface）是system.collections.ienumerable接口和system.collections.generic.ienumerable<t>的所有實例。在本章，這些接口將相應地作為ienumerable和ienumerable<t>而被引用。
22.1.3yield 類型
迭代器塊生成具有相同類型的所有值的序列。給類型被稱為迭代器塊的yield類型（yield type）。
l 迭代器塊的yield類型通常用于實現返回ienumerator或ienumerable是對象的函數成員。
l 迭代器塊的yield類型通常用于實現返回ienumerator<t>或ienumerable<t>是t的函數成員。
22.1.4 this 訪問
在類的實例成員的迭代器塊內，this表達式被歸類為值。該值的類型就是類類型，在這個類型可以采用這種用法，這個值就是成員被調用時的對象的引用。
在結構的實例成員的迭代器塊內，this表達時被歸類作為一個變量。該變量的類型就是結構類型，在這個結構中它可以采用這種用法。該變量表示一個成員被調用時的對應結構的一個拷貝。在結構實例成員的迭代器塊內，this變量的行為就好像是結構類型的一個值參數。
22.2枚舉對象
當返回枚舉器接口類型的函數成員使用迭代器塊實現時，調用函數成員并不會立即執行迭代器塊中的代碼。相反，枚舉器對象（enumerator object）將被創建和返回。該對象封裝了在迭代器塊中指定的代碼，當枚舉器對象的movenext方法被調用時，迭代器塊中的代碼就會執行。枚舉器對象有如下的特征。
l 它實現了ienumerator和ienumerator<t>，t是迭代器塊的yield類型(產生類型)。
l 它實現了system.idisposable。
l 它被使用實參值（如果有的話）的拷貝而初始化，而實例值將被傳遞給函數成員。
l 它有四個潛在的狀態before、running、suspended和after，并且它在before狀態之前被初始化。
枚舉器對象通常是一個編譯器生成的枚舉器類實例，它封裝了迭代器語句塊中的代碼，并且實現了枚舉器接口，但其它實現方法也是可以的。如果一個枚舉器類是由編譯器生成的，這個類將會是內嵌的，在包含函數成員的類中，類將具有私有可訪問性，并且該類具有一個保留為編譯器所用的名字(§2.4.2)。
枚舉器對象可以實現比在此指定的更多接口。
隨后幾節描述了由ienumerable和ienumerable<t>接口實現的movenext、current、和dispose成員的確切行為，這兩個接口由枚舉對象提供。
請注意，枚舉器對象并不支持ienumerator.reset方法。調用該方法將會拋出system.notsupportedexception異常。
22.2.1movenext方法
枚舉器對象的movenext方法封裝了迭代器塊的代碼。調用movenext方法將執行迭代器內的代碼，并將枚舉對象的current屬性設置為合適的值。由movenext方法執行的精確動作，取決于當movenext方法被調用時枚舉器對象的狀態。
l 如果枚舉器對象狀態是before，調用movenext
n 將把狀態改為running。
n 將把迭代器塊的參數（包括this）初始化為，當枚舉器對象被初始化而保存的實參值和實例值。
n 從開始執行迭代器塊直到執行被中斷（如下面所描述的）。
l 如果枚舉器對象的狀態是running，調用movenext的結果是未指定的。
l 如果枚舉器對象的狀態是suspended，調用movenext
n 將把狀態改為running。
l 恢復所有局部變量和參數（包括this）的值為迭代器最后一次掛起（suspended）時執行狀態的值。請注意，由這些變量所引用的任何對象的內容，都可能因為前一次對movenext的調用而改變。
n 在引發執行掛起的yield return 語句之后重新開始執行迭代器塊，并且這個狀態會繼續直到執行被中斷（如下所描述）。
l 如果枚舉器對象的狀態是after，那么調用movenext將返回false。
當movenext執行迭代器塊時，有四種方法可以中斷執行：通過一個yield return 語句，通過一個yield break語句，到達迭代器塊的結束點，以及一個異常被拋出，并被傳播到迭代器塊之外。
l 當遇到一個yield return 語句時(§22.4)，將會發生如下情況
n 在該語句中被給定的表達式將被計算，隱式地轉換到產生類型（yield type）,并被賦值給枚舉對象的current屬性。
n 迭代器體的執行將被掛起。所有局部變量的值和參數（包括this）被保存，該yield return 語句的位置也被保存。如果yield return 語句在一個或多個try塊之內，與之關聯的finally塊在此時將不會執行。
n 枚舉器對象的狀態被改為suspended。
n movenext方法對調用方返回true，表明迭代器成功前進到下一個值。
l 當遇到yield break 語句時，將會發生如下情況
n 如果yield break 語句在一個或多個try塊之內，與之關聯的finally語句將被執行。
n 枚舉器對象的狀態被改為after。
n movenext方法對調用方返回false，表明迭代已經完成。
l 當遇到迭代器塊的結束點時，將會發生如下情況。
n 枚舉器對象的狀態被改為after。
n movenext方法對調用方返回false，表明迭代已經完成。
l 當一個異常被拋出并被傳播到迭代器塊之外時，將會發生如下情況。
n 在迭代器塊之內將會由于異常傳播(exception propagation)而執行合適的finally塊。
n 枚舉器對象的狀態被改為after。
n 對于movenext方法的調用方來說，異常傳播將會繼續。
22.2.2 current屬性
枚舉器對象的current屬性受到迭代器塊的yield return 語句的影響。
當枚舉器對象處于suspended狀態時，current的值就是最后一次調用movenext時被設置的值。當枚舉器對象處于before、running或after狀態時，訪問current的所得結果是未指定的。
對于一個具有非object類型的yield 類型迭代器塊，通過枚舉器對象的ienumerable實現訪問current所得實現，對應于通過枚舉器對象的ienumerator<t>訪問current所得實現，并將結果轉換到object類型。
22.2.3 dispose方法
dispose方法通過將枚舉器對象的狀態置為after，以清理迭代結果。
l 如果枚舉器對象的狀態是before，調用dispose將改變其狀態為after。
l 如果枚舉器對象的狀態是running，調用dispose的結果是為指定的。
l 如果枚舉器對象的狀態是suspended，調用dispose將
n 改變其狀態為running。
n 執行finally塊，就好像最后執行的yield return語句是一個yield break語句。如果這里引發一個異常被拋出并傳播到迭代器體之外，枚舉器對象的狀態將被置為after，并且該異常將被傳播給dispose方法的調用方。
n 改變其狀態為after。
l 如果枚舉器對象的狀態為after，調用dispose沒有效果。
22.3可枚舉對象
當返回一個可枚舉接口類型的函數成員使用迭代器塊實現時，調用函數成員不會立即執行迭代器塊代碼。相反，一個可枚舉對象（enumerable object）將被創建并返回。可枚舉對象的getenumerator方法返回一個枚舉器對象，它封裝了在迭代器塊中指定的代碼，當枚舉器對象的movenext方法被調用時，將觸發迭代器塊代碼的執行。可枚舉對象具有如下特征。
l 它實現了ienumerable和ienumerable<t>接口，這里t是迭代器塊的產生類型（yield type）。
l 它使用實參值的拷貝進行初始化（如果有的話），并將實例值傳遞給函數成員。
可枚對象通常是一個由編譯器生成的可枚舉類的實例，該類封裝了迭代器塊的代碼，并實現了可枚舉接口，但其他實現方法也是可以的。如果可枚舉類由編譯器生成，該類將內嵌在包含函數成員的類中，并具有私有可訪問性，以及一個為編譯器所保留使用的名字(§2.4.2)。
可枚對象可以實現比在此說明的更多接口。特別的是，可枚舉對象也可以實現ienumerator和ienumerator<t>接口，這使得它既可以作為一個可枚舉對象又可作為枚舉器對象。在那個實現類型中，對可枚舉對象的getenumerator方法的首次調用，將返回可枚舉對象自身。對于該可枚舉對象的getenumerator方法的后續調用，如果有的話，將會返回可枚舉對象的一個拷貝。因此，每次返回的枚舉器將有它自己的狀態，并且在一個枚舉器中所作的改變不會影響另一個枚舉器。
22.3.1 getenumerator方法
可枚舉對象提供了ienumerable和ienumerable<t>接口的getenumerator方法的一個實現。這兩個getenumerator方法共享一個公共實現，它是用來得到并返回一個有效的枚舉器對象。
枚舉器對象使用實參值進行初始化，當可枚舉對象被初始化時其實例值將被保存，另一方面，枚舉器對象函數將如§22.2所描述。
