授人以渔（一）——从C#到Unity的协程（上篇）

最新推荐文章于 2025-12-30 09:43:34 发布

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#c# #unity #开发语言 #游戏引擎

本文深入解析了C#协程中的枚举器和迭代器概念，介绍了它们的工作原理、用途，并通过实例展示了如何使用和它们之间的差异。重点讲解了foreach遍历背后的IEnumerable接口和IEnumerator接口，以及迭代器带来的便利和性能优势。

C#协程的深入挖掘：

要弄懂协程，首先要明白枚举器和迭代器的区别：

枚举器：
①foreach的本质，一个实现了IEnumerable接口的类的实例可以用foreach遍历。
Why——因为IEnumerable接口中定义了一个方法,这个方法返回一个IEnumerator类型对象。
★(Enumerator)枚举器可以依次返回请求的数组中的元素，枚举器知道项的次序并且跟踪它在序列中的位置。依次返回请求的当前项。但枚举器只允许访问集合中的数据，无法修改集合中的数据。
②IEnumrator接口
IEnumrator接口包含了3个函数成员：Current、MoveNext以及Reset;
.Current是返回序列中当前位置项的属性。(注意：Current它是只读属性，它返回Object类型的引用，所以可以返回任意类型)
.MoveNext是把枚举器位置前进到集合中下一项的方法。它返回布尔值，指示新的位置是否是有效位置。
枚举器的原始位置在序列中的第一项之前，因此MoveNext必须在第一次使用Current之前调用。
.Reset是把位置重置为原始状态的方法。
③IEnumerable接口
数组是可枚举类型，是因为实现了IEnumerable接口的类，所以可枚举类都是因为实现了IEnumerable接口的类。
IEnumerable接口只有一个成员——GetEnumerator()方法，它返回对象的枚举器。

  using System;
  using System.Collections;

  // 创建枚举器
  class ColorEnumerator : IEnumerator
  {
      string[] _colors; // 用于存储内部的 color 数组
      int _position = -1; // 用于表示枚举器位置

      // 构造函数
      public ColorEnumerator(string[] theColors)
      {
          _colors = new string[theColors.Length];
          for (int i = 0; i < theColors.Length; i++)
          {
              _colors[i] = theColors[i];
          }
      }

      // 实现 Current
      public object Current
      {
          get
          {
              if (_position == -1)
              {
                  throw new InvalidOperationException();
              }
              if (_position >= _colors.Length)
              {
                  throw new InvalidOperationException();
              }
              return _colors[_position];
          }
      }

      // 实现MoveNext
      public bool MoveNext()
      {
          if (_position < _colors.Length - 1)
          {
              _position++;
              return true;
          }
          else
          {
              return false;
          }
      }

      // 实现 Reset
      public void Reset()
      {
          _position = -1;
      }
  }

  // 可枚举类，实现 IEnumrable 接口，提供 GetEnumerator
  class ColorBase : IEnumerable
  {
      string[] Colors = { "violet", "blue", "cyan", "green" };
      public IEnumerator GetEnumerator()
      {
          return new ColorEnumerator(Colors);
      }
  }

  class Program
  {
      static void Main()
      {
          ColorBase cb = new ColorBase();
          foreach (string color in cb)
          {
              Console.WriteLine(color);
          }
      }
  }

拓展：泛型枚举接口IEnumerable<T>和IEnumerator<T>，我们更应该使用泛型的枚举接口。
Why——因为IEnumerable的GetEnumerator方法返回IEnumerator枚举类的实例，而IEnumerator枚举类里实现了Current属性(一个object类型)，所以在使用时存在拆箱操作(损耗性能)，而泛型的IEnumerator<T>枚举类直接返回实际类型的对象。并且只要集合不变，枚举器就有效，但集合一旦发生改变，则枚举器会失效(和C++的迭代器一样)
迭代器：
迭代器是C#2.0引入的，使用yield关键字让编译器代替我们完成了枚举类型和枚举器的创建。

//迭代器返回一个泛型枚举器(并没有实现IEnumerator接口的Reset方法)
public IEnumerator<string> GetEnumeratorTwo(){
        yield return "violet";
        yield return "blue";
        yield return "cyan";
        yield return "green";
}
class MyClass{//可枚举类型
    public IEnumerator<string> GetEnumerator(){
            return GetEnumeratorTwo();
    }
}