IEnumerable怎么样？ <T> 在后台工作

Question

我正在徘徊IEnumerable<T>接口的更深入的功能。

基本上，它作为执行中的中间步骤。 例如，如果你写：

IEnumerable<int> temp = new int[]{1,2,3}.Select(x => 2*x);

在使用temp进行某些操作（例如List<int> list = temp.ToList() ）之前，不会计算（枚举） Select函数的结果。

然而，让我感到困惑的是，由于IEnumerable<T>是一个接口，根据定义，它不能被实例化。 那么，实际项目（在示例2*x项目中）所在的集合是什么？

而且，如果我们要编写IEnumerable<int> temp = Enumerable.Repeat(1, 10); ，什么是存储1s的底层集合（数组，列表，其他东西）？

我似乎无法找到关于此接口的实际实现及其功能的全面（更深入）解释（例如，如果存在底层集合， yield关键字如何工作）。

基本上，我要求的是对IEnumerable<T>的功能进行更详细的解释。

Answer 1

实施无关紧要。 所有这些（LINQ）方法都返回IEnumerable<T> ，接口成员是您可以访问的唯一成员，这应该足以使用它们。

但是，如果您真的必须知道，可以在http://sourceof.net上找到实际的实现。

• Enumerable.cs

但是，对于某些方法，您将无法找到显式类声明，因为其中一些使用yield return ，这意味着编译期间编译器会生成正确的类（带状态机）。 例如Enumerable.Repeat就是这样实现的：

public static IEnumerable<int> Range(int start, int count) {
    long max = ((long)start) + count - 1;
    if (count < 0 || max > Int32.MaxValue)
        throw Error.ArgumentOutOfRange("count");
    return RangeIterator(start, count); 
}

static IEnumerable<int> RangeIterator(int start, int count) {
    for (int i = 0; i < count; i++)
        yield return start + i;
}

您可以在MSDN上阅读更多相关信息： 迭代器（C＃和Visual Basic）

Answer 2

并非所有实现IEnumerable对象都以某种方式延迟执行。 接口的API 可以延迟执行，但它不需要它。 同样的实现不会以任何方式推迟执行。

那么，实际项目（在示例2 * x项目中）所在的集合是什么？

空无一人。 每当请求下一个值它计算的是需求一个价值，它给调用者，然后忘记了价值。 它不会将其存储在任何其他地方。

而且，如果我们要编写IEnumerable<int> temp = Enumerable.Repeat(1, 10); ，什么是存储1s的底层集合（数组，列表，其他东西）？

没有一个。 当你要求下一个值时 ，它会立即计算每个新值，之后就不会记住它。 它只存储足够的信息以便能够计算下一个值，这意味着它只需要存储元素和剩余产生的值的数量。

虽然实际的.NET实现将使用更简洁的方法来创建这样的类型，但创建一个延迟执行的枚举并不是特别困难。 这样做即使是漫长的道路也比艰难更乏味。 您只需计算迭代器的MoveNext方法中的下一个值。 在你问的例子中， Repeat ，这很容易，因为你只需要计算是否有另一个值，而不是它是什么：

public class Repeater<T> : IEnumerator<T>
{
    private int count;
    private T element;

    public Repeater(T element, int count)
    {
        this.element = element;
        this.count = count;
    }
    public T Current { get { return element; } }

    object IEnumerator.Current
    {
        get { return Current; }
    }

    public void Dispose() { }

    public bool MoveNext()
    {
        if (count > 0)
        {
            count--;
            return true;
        }
        else
            return false;
    }

    public void Reset()
    {
        throw new NotSupportedException();
    }
}

（我省略了一个只返回此类型的新实例的IEnumerable类型，或者一个静态Repeat方法，它创建了一个可枚举的新实例。没有什么特别有趣的东西可以看到。）

一个稍微有趣的例子就像Count ：

public class Counter : IEnumerator<int>
{
    private int remaining;

    public Counter(int start, int count)
    {
        Current = start;
        this.remaining = count;
    }
    public int Current { get; private set; }

    object IEnumerator.Current
    {
        get { return Current; }
    }

    public void Dispose() { }

    public bool MoveNext()
    {
        if (remaining > 0)
        {
            remaining--;
            Current++;
            return true;
        }
        else
            return false;
    }

    public void Reset()
    {
        throw new NotSupportedException();
    }
}

在这里，我们不仅计算我们是否有另一个值，而是每次为我们请求新值时，下一个值是什么。

Answer 3

那么，实际项目（在示例2 * x项目中）所在的集合是什么？

它不在任何地方。 迭代时会有“按需”生成单个项目的代码，但不会预先计算2*x数字。 除非您调用ToList或ToArray ，否则它们也不会存储在任何位置。

而且，如果我们要编写IEnumerable temp = Enumerable.Repeat（1,10）;那么存储1s的底层集合（数组，列表，其他东西）是什么？

同样的图片在这里： IEnumerable的返回实现不是公共的，它按需返回其项目，而不将它们存储在任何地方。

C＃编译器提供了一种实现IEnumerable的便捷方式，而无需为其定义类。 您所需要的只是将方法返回类型声明为IEnumerable<T> ，并根据需要使用yield return来提供值。