foreach 和classic for 一样吗？答案

【问题标题】：Does the foreach the same as classic for?foreach 和classic for 一样吗？
【发布时间】：2014-09-08 12:18:04
【问题描述】：

关于实现this[int] 的集合和假设集合在枚举期间不会改变，foreach (var item in list) 循环是否会在任何时候产生与for (var i = 0; i < list.Count; ++i) 相同的序列？

这意味着，当我需要按索引升序时，我可以使用foreach 还是更安全地使用for？或者它只是取决于当前的集合实现并且可能会随时间变化或变化？

【问题讨论】：

通常foreach 基于GetEnumerator 方法（有时在数组上除外）。
如果您需要知道索引，请使用for 否则，您的选择
@PatrickHofman ++i 也很常见，尤其是对于 C++ 程序员。如果i 是复杂类型，它可以产生更好的性能。
@Sayse i++ 修改变量但返回原始值。所以它需要创建一个副本。如果无法优化该副本，则会降低性能。对于整数，任何体面的编译器都会对其进行优化，但在 C++ 中，通常会使用更复杂的迭代器，而编译器可能无法做到这一点。在 C# 中，这无关紧要，因为你不能直接重载 i++ 或 ++i，你只能重载一个共享增量函数。
@Sayse 也有人问过here。

标签： c# foreach enumeration ilist

【解决方案1】：

foreach (var item in list)
{
    // do things
}

翻译成

var enumerator = list.GetEnumerator();
while(enumerator.MoveNext())
{
   var item = enumerator.Current;
   // do things
}

如您所见，一般情况下它没有使用索引器list[i]。然而，对于大多数集合类型来说，语义是相同的。

编辑

在IList<T> 实现中，枚举器 IList 作为链表，您不太可能在枚举器实现中使用索引器，因为它的效率非常低。根据经验，使用foreach 可确保您为当前的课程使用最有效的算法，因为它是课程创建者选择的算法。在最坏的情况下，您只会遭受很小的间接开销，这不太可能引起注意。

在 nos 的评论后编辑 2

存在两种构造的语义差异很大的情况：集合修改。

使用简单的for 循环时，如果您在迭代时更改集合，则不会发生任何特别的事情。该程序的行为就像假设您知道自己在做什么一样。这可能会导致某些值多次迭代或跳过其他值，但只要您不访问索引器范围之外的值（这将需要多线程程序不会发生），也不例外。

使用foreachloop 时；如果在迭代集合时修改集合，则会输入未定义的行为。 documentation 告诉我们

只要集合仍然存在，枚举器就保持有效不变。如果对集合进行了更改，例如添加，修改或删除元素，枚举数不可恢复无效且其行为未定义。在这种情况下，预计大多数 C# 内置类型都会抛出 InvalidOperationException，但一切都可能发生在自定义实现中，从丢失值到重复值，包括无限循环......

【讨论】：

如果有问题的IList<T> 是框架提供的List<T>，那么索引器是在内部使用的，但这不是IList<T> 特有的，它恰好是它的方式已实施。
@AdamHouldsworth：非常真实。但正如我在回答中指出的那样，通常情况并非如此。例如，您可以轻松创建实现IList<T> 的链表。在这种情况下，枚举器不太可能在内部使用索引器（因为链表中的索引器效率不高）。
OP 没有提到任何IList，只是一个名为list 的变量，它是一个实现this[int] 的集合。
@Gutblender ：他将 IList 放在标签中，所以我认为这就是他的想法。
特别感兴趣的是您修改正在迭代的集合的情况，使用foreach 与for 的行为会有很大不同

【解决方案2】：

一般来说，是的，但严格来说：不是。这真的取决于实现。

通常使用for，您将使用this 索引器属性。 foreach 使用 GetEnumerator() 来获取遍历集合的枚举器。根据具体实现，枚举器可能会产生不同于 for 的结果。

列表的隐含逻辑是它具有特定的顺序，并且在实现IList 时，您可以声明是否可以假设两个索引器属性作为枚举器的顺序相同。

【讨论】：

我认为返回不同序列的索引器和枚举违反了 IList<T> 的隐含合同（即使微软可能没有费心明确指定该合同）
我没有提到IList<T>，也没有提到OP。对于IList<T> 和数组，我同意顺序相同。
问题标记为 [ilist]
请更具体一点（是哪个问题？）因为答案真的是no，那么yes：不，不涉及索引器, 而IEnumerator 无处使用索引，但是您可以通常指望按顺序迭代的事物。

【解决方案3】：

无法保证会是这种情况。代码路径可以完全分开。当然，像 List 这样的集合会产生相同的结果，但您可以编写不会产生相同结果的数据结构（甚至是有用的数据结构）。

索引器只是一个带有附加索引参数的属性。如果您愿意，可以返回一个随机值。

【讨论】：

【解决方案4】：

您应该牢记一个重要的想法，因为两者之间的区别在于，在 foreach 内部您不能/无法对枚举对象进行任何更改。如果你想改变（基本上是删除）枚举中的对象，你必须使用 for 循环

【讨论】：