集合类型的foreach循环浅析

本文介绍C#中如何通过实现IEnumerable与IEnumerator接口来创建自定义枚举,以简化集合类的遍历过程,并讨论了类型安全及跨语言互操作性的实现方法。

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 .net framework支持任何 Collections 类都可以生成自己的枚举数,该枚举数简化了对元素的循环访问。在c#中,可以使用foreach循环来访问集合中的对象。使用foreach是集合的主要目的,集合没有提供其他特性。

集合必须实现接口System.Collections.IEnumerable. IEnumerable 只定义了一个方法:

public interface IEnumerable
{

        IEnumeator GetEnumerator()

}

GetEnumerator 的目的是返回实现了IEnumerator 的枚举对象。在下面的例子中,枚举对象为 ProgramEnumerable。

interface IEnumerator

{

object Current{get;} //read only

bool MoveNext();

void Reset();

}

IEumerator 的工作方式:实现该接口的对象与一个集合相关联 (如 array, arraylist 等),这个对象在第一次初始化时,还没有指向集合的任何元素,必须先调用movenext, 移动枚举,才能使他指向集合中的第一个元素,接着用current属性获取该元素,current 属性返回一个对象引用,所以必须把他的数据类型转换为要在集合中查找的对象类型。 然后再调用movenext方法移动到集合的下一个元素上。直到集合中没有元素为止。即current返回了一个null.

调用reset方法来返回到集合的开头的前面的位置,相当于array 的index = -1 的位置。接着就需要调用movenext把index = 0;

foreach 循环为集合类型提供了一种不需要index的遍历元素的方式,foreach只负责遍历所有的元素,元素的顺序由集合设定。

所以foreach循环实际上是以上IEnumerator, IEnumerable接口的简化版。Array属于集合,但不再System.Collections namespace  下。

集合的current把枚举作为一个object返回,因为多个枚举可应用在同一个集合上。 

在 C# 中,集合类并非必须严格从 IEnumerableIEnumerator 继承才能与 foreach 兼容;只要类有所需的 GetEnumeratorMoveNextResetCurrent 成员,便可以与 foreach 一起使用。省略接口的好处为,使您可以将 Current 的返回类型定义得比 object 更明确,从而提供了类型安全。

例如,从上面的示例代码开始,更改以下几行:

// No longer inherits from IEnumerable:
public class Tokens  
// Doesn't return an IEnumerator:
public TokenEnumerator GetEnumerator()  
// No longer inherits from IEnumerator:
public class TokenEnumerator  
// Type-safe: returns string, not object:
public string Current  

现在,由于 Current 返回字符串,因此当 foreach 语句中使用了不兼容的类型时,编译器便能够检测到:

// Error: cannot convert string to int:
foreach (int item in f)  

省略 IEnumerableIEnumerator 的缺点是,集合类不再能够与其他公共语言运行库兼容语言的 foreach 语句或等效项交互操作。

您可以同时拥有两者的优点,即 C# 中的类型安全以及与其他公共语言运行库兼容语言的互操作性,方法是从 IEnumerableIEnumerator 继承并使用显式接口实现,如下面的示例所示。

using  System;
using  System.Collections.Generic;
using  System.Text;
using  System.Collections;

namespace  IEnumerable1
{
    
/// <summary>
    
/// 实现IEnumerable 把它标记为一个集合
    
/// </summary>


    
public class Program : IEnumerable
    
{
        
string[] str;

        
public Program(string text, char[] space)
        
{
            str 
= text.Split(space);
        }


        
//实现IEnumerable接口
        public IEnumerator GetEnumerator()
        
{
            
//枚举的实例引用
            return new ProgramEnumerable(this);
        }

        
/// <summary>
        
/// 私有类, 不能由外部代码访问
        
/// 定义枚举
        
/// </summary>


        
private class ProgramEnumerable: IEnumerator
        
{
            
int position = -1;
            Program p;

            
public ProgramEnumerable(Program pp)
            
{
                p 
= pp;
            }

            
public bool MoveNext()
            
{
                
if (position < (p.str.Length - 1))
                
{
                    
++position;
                    
return true;
                }

                
else
                    
return false;
            }

            
public object Current
            
{
                
get
                
{
                    
if (position > -1 && position < p.str.Length)
                        
return p.str[position];
                    
else
                        
throw new InvalidOperationException("blablabla");
                }

            }

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


        }


        
static void Main(string[] args)
        
{
            Program pp 
= new Program("I so AM-hungry"new char[] ' ''-' });
            
foreach (string str in pp)
            
{
                Console.WriteLine(
"{0}", str);
            }

        }

    }

}

 

 


 

### 如何在 IntelliJ IDEA 中使用集合的 `foreach` 循环 在 Java 开发中,`foreach` 是一种简化遍历集合的方式。它使得代码更加简洁易读,并减少了显式的索引操作。以下是关于如何在 IntelliJ IDEA 中使用集合的 `foreach` 循环的具体说明。 #### 使用 `foreach` 的基本语法 `foreach` 循环通常用于迭代数组或实现了 `Iterable` 接口的对象(如 `List`, `Set`, 或者 `Map.Entry` 等)。其基本语法如下: ```java for (Type element : collection) { // 对每个元素执行的操作 } ``` 其中: - **Type** 表示集合中的元素类型。 - **element** 是每次循环时的一个单独元素变量名。 - **collection** 是要被遍历的集合对象。 #### 示例代码展示 下面是一个具体的例子,在 IntelliJ IDEA 中创建一个简单的项目来演示如何使用 `foreach` 遍历列表。 假设我们有一个字符串类型的列表,可以通过以下方式对其进行遍历打印: ```java import java.util.Arrays; import java.util.List; public class ForeachExample { public static void main(String[] args) { List<String> fruits = Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry"); for (String fruit : fruits) { System.out.println(fruit); } } } ``` 上述代码展示了如何利用 `foreach` 来逐一访问列表中的每一个水果名称并将其打印到控制台[^1]。 #### 提高效率的小技巧——后缀补全 为了进一步提升编码速度和准确性,可以借助 IntelliJ IDEA 自带的 **后缀补全(Postfix Completion)** 功能。例如,当您输入 `.forEach()` 并按下 Tab 键之后,IDEA 就会自动生成相应的 lambda 表达式结构,从而帮助快速构建更现代风格的循环逻辑[^2]。 这里给出一段采用 Lambda 表达式的替代写法作为补充: ```java fruits.forEach(fruit -> System.out.println(fruit)); // 或者更简洁的形式 fruits.forEach(System.out::println); ``` 以上方法不仅保持了清晰度而且增强了可维护性,特别适合于处理较短的任务或者函数调用场景。 #### Scala 实现案例扩展阅读 如果您的工作环境涉及到了多语言支持下的复杂业务需求,则可能还会遇到像 Scala 这样的高级编程范例应用情况。比如在一个 Git 检查工具里定义了一个主入口点接受外部参数决定具体任务分支加载路径的情况就很有代表性[^3]。虽然这超出了单纯讨论 Java 下 foreach 的范畴但仍值得借鉴学习跨平台解决方案思路。 另外对于大数据领域爱好者而言熟悉 Spark 编程框架也是必不可少的一课。通过 Intellij IDEA 完成相应插件安装配置后即可着手尝试编写诸如 Word Count 类型的基础练习题目进而深入理解分布式计算原理[^4]。 ---
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