闲话 + .Net yeild语句

最新推荐文章于 2025-04-01 10:42:54 发布

原创最新推荐文章于 2025-04-01 10:42:54 发布 · 1.1k 阅读

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本文通过几个实例详细解析了C#中yield语句的工作原理及其在迭代器中的运用方式，强调了yield return和yield break的作用，并展示了如何避免资源浪费。

好久不写了，总想接着之前的写，但是随着mvc慢慢熟悉，不知道写什么了，又因为比较忙，也懒得写了。

于是写点小玩意儿吧。其实.net从开始写，就是写写asp.net。那时候，对前端后端怎么交互的，还一知半解的。用了asp.net，更是似乎不需要深入理解其原理，也能像写winform一样写web应用。拖拖控件，写写事件，就完了。后来慢慢研究.net，发现.net框架确实是不折不扣的重量级库和运行时，想要实现的功能，基本都能找到官方的封装，虽然不一定好用。再后来，接触Linq，Lambada，Expression，Attribute，才发现.net有这么多新颖高端的玩意儿，跟之前写c++完全不同。

今儿个说说yield语句吧。yield语句分为yield return (value)和yeild break，前者用于迭代返回迭代器接口数据，后者退出迭代过程。

刚接触的时候，各种不理解。后来理解了一点，觉得用了这货的方法应该是异步执行的吧。再后来，做了个小实验，才明白这货是怎么玩的。

考虑下面的简单代码：

class Program
    {
        public static IEnumerable<int> GetIEnum()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Console.WriteLine("a:" + i);
                yield return i;
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            var data = GetIEnum();
            foreach (var i in data)
            {
                Console.WriteLine("b:" + i);
            }
        }
    }

运行的结果会是什么呢？

没错，不是随机顺序，而是很规律的a、b交替出现：

a:0

b:0

a:1

b:1

……

从上面看出迭代方法的执行不是异步的，而是每执行一次迭代方法中的for，就再执行一次main里的foreach

如果稍微加点代码我们可以看出他也不是先执行到第一个yield return停止执行，然后返回执行调用方法的下条语句的：

class Program
    {
        public static IEnumerable<int> GetIEnum()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Console.WriteLine("a:" + i);
                yield return i;
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            var data = GetIEnum();
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Console.WriteLine("c:" + i);
            }
            foreach (var i in data)
            {
                Console.WriteLine("b:" + i);
            }
        }
    }

这回是什么呢
结果是这样：

c:0

c:1

c:2

……

a:0

b:0

a:1

b:1

……

说明在调用

var data = GetIEnum();

时候，GetIEnum方法压根没有执行一条语句，而是直接返回，等到遇到foreach遍历结果的时候，才会开始迭代。

再次修改代码我们能看到迭代的运行机制：

class Program
    {
        public static IEnumerable<int> GetIEnum()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Console.WriteLine("a:" + i);
                yield return i;
                Console.WriteLine("d:" + i);
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            var data = GetIEnum(); 
                foreach (var i in data)
                {
                         Console.WriteLine("b:" + i); 
                }
        }
    }

在yield return后面再次输出，执行结果如下：

a:0

b:0

d:0

a:1

b:1

d:1

……

结果说明yield return是如何工作的：在执行到foreach语句迭代获取迭代方法返回结果时，迭代方法才开始运行，这时，会从第一条语句开始执行，直到遇到yield return。此时，方法的执行状态将被保存，跳转回foreach继续执行，将return的值作为foreach取出的元素，执行完foreach体后，又会跳回之前yield return的语句的下一条，继续执行，直到下一条yield return，继续foreach体-迭代方法的循环，直到运行到迭代过程结束，或者遇到yield break跳出迭代过程为止。

由此看，似乎在运行到foreach语句的时候，角色发生了变化，迭代方法似乎成了调用者，foreach块倒成了被调用者，yield return语句相当于做了一次foreach块的调用，何时调用结束取决于迭代方法何时结束。

为了验证上面的推断是否正确，我们再修改下代码：

class Program
    {
        public static IEnumerable<int> GetIEnum()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Console.WriteLine("a:" + i);
                yield return i;
                yield return i;
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            var data = GetIEnum();
            foreach (var i in data)
            {
                Console.WriteLine("b:" + i);
            }
        }
    }

结果不出意外：

a:0

b:0

a:1

b:1

……

foreach块看起来就像是一个方法，在迭代过程每次yield return时都会被调用一次。

那么，使用迭代过程延后获取数据的时候，如果要多次使用foreach遍历，似乎有些要担心了。迭代方法会不会不缓存数据，在每次调用foreach时，迭代方法都要运行一次？

我们试一下：

class Program
    {
        public static IEnumerable<int> GetIEnum()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Console.WriteLine("a:" + i);
                yield return i;
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            var data = GetIEnum();
            foreach (var i in data)
            {
                Console.WriteLine("b:" + i);
            }
            foreach (var i in data)
            {
                Console.WriteLine("c:" + i);
            }
        }
    }

结果很悲剧的印证了：

a:0

b:0

a:1

b:1

……

a:0

c:0

a:1

c:1

……

可以看到，用foreach遍历多少次迭代器方法的结果，就会导致迭代方法执行多少次，如果迭代方法获取数据本身比较耗时或者消耗资源，foreach的次数不止一次的话，这个方法会造成资源浪费。所以这种时候，还是老实把结果一次取出，存到Array或者List里吧。