C# IEnumerable，IEnumerator 重置函数未被调用

Question

我基本上是想让我的班级能够使用foreach 进行迭代。我读了这个教程。 MSDN。这似乎很简单。但是，当我想第二次迭代时遇到问题。我调试了它；结果它没有调用Reset()函数。

A 类

class A : IEnumerable, IEnumerator
{
    int[] data = { 0, 1, 2, 3, 4 };

    int position = -1;

    public object Current
    {
        get
        {
            return data[position];
        }
    }

    public bool MoveNext()
    {
        position++;
        return (position < data.Length);
    }

    public void Reset()
    {
        position = -1;
    }

    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        return (IEnumerator)this;
    }
}

当我运行以下主要功能时；它从不调用Reset() 函数。所以，在一个循环之后，我再也无法迭代我的类了。

主要

static void Main(string[] args)
{
    A a = new A();

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

    Console.WriteLine("--- First foreach finished. ---");

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

输出：

0
1
2
3
4
--- First foreach finished. ---
Press any key to continue . . .

有什么想法吗？

Answer 1

里德和卡洛斯都是正确的。这是您可以做到这一点的一种方法，因为int[] 实现了IEnumerable 和IEnumerable<int>

class A : IEnumerable
{ 
    int[] data = { 0, 1, 2, 3, 4 }; 

    public IEnumerator GetEnumerator() 
    { 
        return data.GetEnumerator(); 
    } 
} 

或者，为了更加强类型，你可以使用IEnumerable的泛型形式：

class A : IEnumerable<int>
{
    int[] data = { 0, 1, 2, 3, 4 };

    public IEnumerator<int> GetEnumerator()
    {
        return ((IEnumerable<int>)data).GetEnumerator();
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return data.GetEnumerator();
    }
}

Answer 2

每次调用foreach，它都会要求一个新的 IEnumerator。返回你的类实例是个坏主意——你应该创建一个单独的类来实现IEnumerator，然后返回它。

这通常通过使用嵌套（私有）类并返回它的实例来完成。您可以将 A 类实例传递给私有类（授予它对 data 的访问权限），并将 position 字段放在该类中。它将允许同时创建多个枚举器，并且可以在后续的 foreach 调用中正常工作。

例如，要修改您的代码，您可以执行以下操作：

using System;
using System.Collections;

class A : IEnumerable
{
    int[] data = { 0, 1, 2, 3, 4 };

    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        return new AEnumerator(this);
    }

    private class AEnumerator : IEnumerator
    {
        public AEnumerator(A inst)
        {
            this.instance = inst;
        }

        private A instance;
        private int position = -1;

        public object Current
        {
            get
            {
                return instance.data[position];
            }
        }

        public bool MoveNext()
        {
            position++;
            return (position < instance.data.Length);
        }

        public void Reset()
        {
            position = -1;
        }

    }
}

请注意，您也可以直接返回数组的枚举数（尽管我假设您正在尝试学习如何制作干净的枚举数）：

class A : IEnumerable
{
    int[] data = { 0, 1, 2, 3, 4 };

    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        return data.GetEnumerator();
    }
}

最后，您可以使用iterators 以更简单的方式实现这一点：

class A : IEnumerable
{
    int[] data = { 0, 1, 2, 3, 4 };

    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        for (int i=0;i<data.Length;++i)
           yield return data[i];
    }
}

话虽如此，我强烈建议在 IEnumerable 之外实现 IEnumerable<int>。泛型在使用方面做得更好。

Answer 3

Reset() 基本上是一个错误。如果可能的话，已经有一个已知的方法来获取一个干净的枚举器：GetEnumerator()。

在规范中要求迭代器块实现（对于迭代器）为此方法抛出异常，因此在一般情况下，正式知道不能指望它起作用，而且很简单：没有人调用它。坦率地说，他们也应该在 API 上将其标记为 [已过时]！

此外，许多序列是不可重复的。考虑一下位于 NetworkStream 或随机数生成器上的迭代器。因为迭代器（在一般情况下）不需要是可重复的，所以您应该尽可能地针对它们最多迭代一次。如果不可能的话，也许可以通过 ToList() 进行缓冲。

“foreach”在任何时候都不涉及 Reset()。只需 GetEnumerator()、MoveNext()、Current 和 Dispose()。

Answer 4

枚举不调用Reset。您需要创建一个枚举器的新实例，这可能意味着为枚举器创建一个单独的类（即，IEnumerable 和 IEnumerator 不使用相同的类型），如下面的代码所示：

public class StackOverflow_11475328
{
    class A : IEnumerable
    {
        int[] data = { 0, 1, 2, 3, 4 };

        public IEnumerator GetEnumerator()
        {
            return new AEnumerator(this);
        }

        class AEnumerator : IEnumerator
        {
            private A parent;
            private int position = -1;

            public AEnumerator(A parent)
            {
                this.parent = parent;
            }

            public object Current
            {
                get { return parent.data[position]; }
            }

            public bool MoveNext()
            {
                position++;
                return (position < parent.data.Length);
            }

            public void Reset()
            {
                position = -1;
            }
        }
    }
    public static void Test()
    {
        A a = new A();

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

        Console.WriteLine("--- First foreach finished. ---");

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