C# 2.0 Specification(迭代器)（一）
2024-07-21 02:20:07
供稿：网友
22迭代器
22.1迭代器块
迭代器块就是产生值的有序序列的语句块。迭代器块通过一个或多个yield语句区别于常规语句块。
l yield return 语句产生迭代的下一个值。
l yield break 语句指明迭代完成。
迭代器块可以被用作一个方法体（method-body）、运算符体（operator-body）、访问器体（accessor-body）,前提是对应函数成员的返回类型是枚举器(enumerator)接口之一或者可枚举(enumerable)接口之一。
迭代器块在c#语法中不什么独特的元素。它们在几个方面受到限制，并且主要的作用在函数成员声明的语义上，但它们在语法上只是语句块而已。
当一个函数成员使用迭代器块实现时，对于正式参数列表指定任何ref或out参数将导致编译时错误。
return语句出现在迭代器块中将导致编译时错误（但yield return语句是允许的）。
在迭代器块中包含不安全上下文(§18.1)将导致编译时错误。即使是当迭代器声明内嵌在不安全上下文中，迭代器块也总是定义为一个安全上下文。
22.1.1枚举器接口
枚举器接口(enumerator interface)是system.collections.ienumerator接口以及system.collections.generic.ienumerator<t>的所有实例。在本章，这些接口将相应地作为ienumerator和ienumerator<t>而引用。
22.1.2可枚举接口
可枚举接口（enumerable interface）是system.collections.ienumerable接口和system.collections.generic.ienumerable<t>的所有实例。在本章，这些接口将相应地作为ienumerable和ienumerable<t>而被引用。
22.1.3yield 类型
迭代器块生成具有相同类型的所有值的序列。给类型被称为迭代器块的yield类型（yield type）。
l 迭代器块的yield类型通常用于实现返回ienumerator或ienumerable是对象的函数成员。
l 迭代器块的yield类型通常用于实现返回ienumerator<t>或ienumerable<t>是t的函数成员。
22.1.4 this 访问
在类的实例成员的迭代器块内，this表达式被归类为值。该值的类型就是类类型，在这个类型可以采用这种用法，这个值就是成员被调用时的对象的引用。
在结构的实例成员的迭代器块内，this表达时被归类作为一个变量。该变量的类型就是结构类型，在这个结构中它可以采用这种用法。该变量表示一个成员被调用时的对应结构的一个拷贝。在结构实例成员的迭代器块内，this变量的行为就好像是结构类型的一个值参数。
22.2枚举对象
当返回枚举器接口类型的函数成员使用迭代器块实现时，调用函数成员并不会立即执行迭代器块中的代码。相反，枚举器对象（enumerator object）将被创建和返回。该对象封装了在迭代器块中指定的代码，当枚举器对象的movenext方法被调用时，迭代器块中的代码就会执行。枚举器对象有如下的特征。
l 它实现了ienumerator和ienumerator<t>，t是迭代器块的yield类型(产生类型)。
l 它实现了system.idisposable。
l 它被使用实参值（如果有的话）的拷贝而初始化，而实例值将被传递给函数成员。
l 它有四个潜在的状态before、running、suspended和after，并且它在before状态之前被初始化。
枚举器对象通常是一个编译器生成的枚举器类实例，它封装了迭代器语句块中的代码，并且实现了枚举器接口，但其它实现方法也是可以的。如果一个枚举器类是由编译器生成的，这个类将会是内嵌的，在包含函数成员的类中，类将具有私有可访问性，并且该类具有一个保留为编译器所用的名字(§2.4.2)。
枚举器对象可以实现比在此指定的更多接口。
随后几节描述了由ienumerable和ienumerable<t>接口实现的movenext、current、和dispose成员的确切行为，这两个接口由枚举对象提供。
请注意，枚举器对象并不支持ienumerator.reset方法。调用该方法将会抛出system.notsupportedexception异常。
22.2.1movenext方法
枚举器对象的movenext方法封装了迭代器块的代码。调用movenext方法将执行迭代器内的代码，并将枚举对象的current属性设置为合适的值。由movenext方法执行的精确动作，取决于当movenext方法被调用时枚举器对象的状态。
l 如果枚举器对象状态是before，调用movenext
n 将把状态改为running。
n 将把迭代器块的参数（包括this）初始化为，当枚举器对象被初始化而保存的实参值和实例值。
n 从开始执行迭代器块直到执行被中断（如下面所描述的）。
l 如果枚举器对象的状态是running，调用movenext的结果是未指定的。
l 如果枚举器对象的状态是suspended，调用movenext
n 将把状态改为running。
l 恢复所有局部变量和参数（包括this）的值为迭代器最后一次挂起（suspended）时执行状态的值。请注意，由这些变量所引用的任何对象的内容，都可能因为前一次对movenext的调用而改变。
n 在引发执行挂起的yield return 语句之后重新开始执行迭代器块，并且这个状态会继续直到执行被中断（如下所描述）。
l 如果枚举器对象的状态是after，那么调用movenext将返回false。
当movenext执行迭代器块时，有四种方法可以中断执行：通过一个yield return 语句，通过一个yield break语句，到达迭代器块的结束点，以及一个异常被抛出，并被传播到迭代器块之外。
l 当遇到一个yield return 语句时(§22.4)，将会发生如下情况
n 在该语句中被给定的表达式将被计算，隐式地转换到产生类型（yield type）,并被赋值给枚举对象的current属性。
n 迭代器体的执行将被挂起。所有局部变量的值和参数（包括this）被保存，该yield return 语句的位置也被保存。如果yield return 语句在一个或多个try块之内，与之关联的finally块在此时将不会执行。
n 枚举器对象的状态被改为suspended。
n movenext方法对调用方返回true，表明迭代器成功前进到下一个值。
l 当遇到yield break 语句时，将会发生如下情况
n 如果yield break 语句在一个或多个try块之内，与之关联的finally语句将被执行。
n 枚举器对象的状态被改为after。
n movenext方法对调用方返回false，表明迭代已经完成。
l 当遇到迭代器块的结束点时，将会发生如下情况。
n 枚举器对象的状态被改为after。
n movenext方法对调用方返回false，表明迭代已经完成。
l 当一个异常被抛出并被传播到迭代器块之外时，将会发生如下情况。
n 在迭代器块之内将会由于异常传播(exception propagation)而执行合适的finally块。
n 枚举器对象的状态被改为after。
n 对于movenext方法的调用方来说，异常传播将会继续。
22.2.2 current属性
枚举器对象的current属性受到迭代器块的yield return 语句的影响。
当枚举器对象处于suspended状态时，current的值就是最后一次调用movenext时被设置的值。当枚举器对象处于before、running或after状态时，访问current的所得结果是未指定的。
对于一个具有非object类型的yield 类型迭代器块，通过枚举器对象的ienumerable实现访问current所得实现，对应于通过枚举器对象的ienumerator<t>访问current所得实现，并将结果转换到object类型。
22.2.3 dispose方法
dispose方法通过将枚举器对象的状态置为after，以清理迭代结果。
l 如果枚举器对象的状态是before，调用dispose将改变其状态为after。
l 如果枚举器对象的状态是running，调用dispose的结果是为指定的。
l 如果枚举器对象的状态是suspended，调用dispose将
n 改变其状态为running。
n 执行finally块，就好像最后执行的yield return语句是一个yield break语句。如果这里引发一个异常被抛出并传播到迭代器体之外，枚举器对象的状态将被置为after，并且该异常将被传播给dispose方法的调用方。
n 改变其状态为after。
l 如果枚举器对象的状态为after，调用dispose没有效果。
22.3可枚举对象
当返回一个可枚举接口类型的函数成员使用迭代器块实现时，调用函数成员不会立即执行迭代器块代码。相反，一个可枚举对象（enumerable object）将被创建并返回。可枚举对象的getenumerator方法返回一个枚举器对象，它封装了在迭代器块中指定的代码，当枚举器对象的movenext方法被调用时，将触发迭代器块代码的执行。可枚举对象具有如下特征。
l 它实现了ienumerable和ienumerable<t>接口，这里t是迭代器块的产生类型（yield type）。
l 它使用实参值的拷贝进行初始化（如果有的话），并将实例值传递给函数成员。
可枚对象通常是一个由编译器生成的可枚举类的实例，该类封装了迭代器块的代码，并实现了可枚举接口，但其他实现方法也是可以的。如果可枚举类由编译器生成，该类将内嵌在包含函数成员的类中，并具有私有可访问性，以及一个为编译器所保留使用的名字(§2.4.2)。
可枚对象可以实现比在此说明的更多接口。特别的是，可枚举对象也可以实现ienumerator和ienumerator<t>接口，这使得它既可以作为一个可枚举对象又可作为枚举器对象。在那个实现类型中，对可枚举对象的getenumerator方法的首次调用，将返回可枚举对象自身。对于该可枚举对象的getenumerator方法的后续调用，如果有的话，将会返回可枚举对象的一个拷贝。因此，每次返回的枚举器将有它自己的状态，并且在一个枚举器中所作的改变不会影响另一个枚举器。
22.3.1 getenumerator方法
可枚举对象提供了ienumerable和ienumerable<t>接口的getenumerator方法的一个实现。这两个getenumerator方法共享一个公共实现，它是用来得到并返回一个有效的枚举器对象。
枚举器对象使用实参值进行初始化，当可枚举对象被初始化时其实例值将被保存，另一方面，枚举器对象函数将如§22.2所描述。
