.NET教程：.NET 面试题之IEnumerable

　　.NET教程，今天给大家介绍的是：.NET 面试题之IEnumerable ，这是在面试的时候可能会碰到的一道题目，这道题的注解分为了两个部分，这一篇是第一部分!

　　什么是IEnumerable?

　　IEnumerable及IEnumerable的泛型版本IEnumerable是一个接口，它只含有一个方法GetEnumerator。Enumerable这个静态类型含有很多扩展方法，其扩展的目标是IEnumerable。

　　实现了这个接口的类可以使用Foreach关键字进行迭代(迭代的意思是对于一个集合，可以逐一取出元素并遍历之)。

　　实现这个接口必须实现方法GetEnumerator。

　　如何实现一个继承IEnumerable的类型?

　　实现一个继承IEnumerable的类型等同于实现方法GetEnumerator。想知道如何实现方法GetEnumerator，不妨思考下实现了GetEnumerator之后的类型在Foreach之下的行为：

　　可以获得第一个或当前成员

　　可以移动到下一个成员

　　可以在集合没有下一个成员时退出循环。

　　假设我们有一个很简单的Person类(例子来自MSDN)：

　　public class Person

　　{

　　public Person(string fName, string lName)

　　{

　　FirstName = fName;

　　LastName = lName;

　　}

　　public string FirstName;

　　public string LastName;

　　}

　　然后我们想构造一个没有实现IEnumerable的类型，其储存多个Person，然后再对这个类型实现IEnumerable。

　　这个类型实际上的作用就相当于Person[]或List，但我们不能使用它们，因为它们已经实现了IEnumerable，故我们构造一个People类，模拟很多人(People是Person的复数形式)。

　　这个类型允许我们传入一组Person的数组。所以它应当有一个Person[]类型的成员，和一个构造函数，其可以接受一个Person[]，然后将Person[]类型的成员填充进去作为初始化。

　　//People类就是Person类的集合

　　//但我们不能用List或者Person[]，因为他们都实现了IEnumerable

　　//我们要自己实现一个IEnumerable

　　//所以请将People类想象成List或者类似物

　　public class People : IEnumerable

　　{

　　private readonly Person[] _people;

　　public People(Person[] pArray)

　　{

　　//构造一个Person的集合

　　_people = new Person[pArray.Length];

　　for (var i = 0; i < pArray.Length; i++)

　　{

　　_people[i] = pArray[i];

　　}

　　}

　　//实现IEnumerable需要实现GetEnumerator方法

　　public IEnumerator GetEnumerator()

　　{

　　throw new NotImplementedException();

　　}

　　}

　　我们的主函数应当是：

　　public static void Main(string[] args)

　　{

　　//新的Person数组

　　Person[] peopleArray =

　　{

　　new Person("John", "Smith"),

　　new Person("Jim", "Johnson"),

　　new Person("Sue", "Rabon"),

　　};

　　//People类实现了IEnumerable

　　var peopleList = new People(peopleArray);

　　//枚举时先访问MoveNext方法

　　//如果返回真，则获得当前对象，返回假，就退出此次枚举

　　foreach (Person p in peopleList)

　　Console.WriteLine(p.FirstName + " " + p.LastName);

　　}

　　但现在我们的程序不能运行，因为我们还没实现GetEnumerator方法。

　　实现方法GetEnumerator

　　GetEnumerator方法需要一个IEnumerator类型的返回值，这个类型是一个接口，所以我们不能这样写：

　　return new IEnumerator();

　　因为我们不能实例化一个接口。我们必须再写一个类PeopleEnumerator，它继承这个接口，实现这个接口所有的成员：Current属性，两个方法MoveNext和Reset。于是我们的代码又变成了这样：

　　//实现IEnumerable需要实现GetEnumerator方法

　　public IEnumerator GetEnumerator()

　　{

　　return new PeopleEnumerator();

　　}

　　在类型中：

　　public class PeopleEnumerator : IEnumerator

　　{

　　public bool MoveNext()

　　{

　　throw new NotImplementedException();

　　}

　　public void Reset()

　　{

　　throw new NotImplementedException();

　　}

　　public object Current { get; }

　　}

　　现在问题转移为实现两个方法，它们的功能看上去一目了然：一个负责将集合中Current向后移动一位，一个则将Current初始化为0。

　　我们可以查看IEnumerator元数据，其解释十分清楚：

　　Enumerator代表一个类似箭头的东西，它指向这个集合当前迭代指向的成员

　　IEnumerator接口类型对非泛型集合实现迭代

　　Current表示集合当前的元素，我们需要用它仅有的get方法取得当前元素

　　MoveNext方法根据Enumerator是否可以继续向后移动返回真或假

　　Reset方法将Enumerator移到集合的开头

　　通过上面的文字，我们可以理解GetEnumerator方法，就是获得当前Enumerator指向的成员。我们引入一个整型变量position来记录当前的位置，并且先试着写下：

　　public class PeopleEnumerator : IEnumerator

　　{

　　public Person[] _peoples;

　　public object Current { get; }

　　//当前位置

　　public int position;

　　//构造函数接受外部一个集合并初始化自己内部的属性_peoples

　　public PeopleEnumerator(Person[] peoples)

　　{

　　_peoples = peoples;

　　}

　　//如果没到集合的尾部就移动position，返回一个bool

　　public bool MoveNext()

　　{

　　if (position < _peoples.Length)

　　{

　　position++;

　　return true;

　　}

　　return false;

　　}

　　public void Reset()

　　{

　　position = 0;

　　}

　　}

　　这看上去好像没问题，但一执行之后却发现：

　　当执行到MoveNext方法时，position会先增加1，这导致第一个元素(在位置0)会被遗漏，故position的初始值应当为-1而不是0

　　当前位置变量position显然应该是私有的

　　需要编写Current属性的get方法取出当前位置(position)上的集合成员

　　通过不断的调试，最后完整的实现应当是：

　　public class PeopleEnumerator : IEnumerator

　　{

　　public Person[] People;

　　//每次运行到MoveNext或Reset时，利用get方法自动更新当前位置指向的对象

　　object IEnumerator.Current

　　{

　　get

　　{

　　try

　　{

　　//当前位置的对象

　　return People[_position];

　　}

　　catch (IndexOutOfRangeException)

　　{

　　throw new InvalidOperationException();

　　}

　　}

　　}

　　//当前位置

　　private int _position = -1;

　　public PeopleEnumerator(Person[] people)

　　{

　　People = people;

　　}

　　//当程序运行到foreach循环中的in时，就调用这个方法获得下一个person对象

　　public bool MoveNext()

　　{

　　_position++;

　　//返回一个布尔值，如果为真，则说明枚举没有结束。

　　//如果为假，说明已经到集合的结尾，就结束此次枚举

　　return (_position < People.Length);

　　}

　　public void Reset() => _position = -1;

　　}

　　为什么当程序运行到in时，会呼叫方法MoveNext呢?我们并没有直接调用这个方法啊?当你试图查询IL时，就会得到答案。实际上下面两段代码的作用是相同的：

　　foreach (T item in collection)

　　{

　　...

　　}

　　IEnumerator enumerator = collection.GetEnumerator();

　　while (enumerator.MoveNext())

　　{

　　T item = enumerator.Current;

　　...

　　}

　　注意：第二段代码中，没有呼叫Reset方法，也不需要呼叫。当你呼叫时，你会得到一个异常，这是因为编译器没有实现该方法。