.NET教程：.NET面试题之IEnumerable-创新互联
.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。
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