IEnumerable怎么樣？ <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，它作為執行中的中間步驟。 例如，如果你寫：

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

在使用temp進行某些操作（例如List<int> list = temp.ToList() ）之前，不會計算（枚舉） Select函數的結果。

然而，讓我感到困惑的是，由於IEnumerable<T>是一個接口，根據定義，它不能被實例化。 那么，實際項目（在示例2*x項目中）所在的集合是什么？

而且，如果我們要編寫IEnumerable<int> temp = Enumerable.Repeat(1, 10); ，什么是存儲1s的底層集合（數組，列表，其他東西）？

我似乎無法找到關於此接口的實際實現及其功能的全面（更深入）解釋（例如，如果存在底層集合， yield關鍵字如何工作）。

基本上，我要求的是對IEnumerable<T>的功能進行更詳細的解釋。

Answer 1

實施無關緊要。 所有這些（LINQ）方法都返回IEnumerable<T> ，接口成員是您可以訪問的唯一成員，這應該足以使用它們。

但是，如果您真的必須知道，可以在http://sourceof.net上找到實際的實現。

• Enumerable.cs

但是，對於某些方法，您將無法找到顯式類聲明，因為其中一些使用yield return ，這意味着編譯期間編譯器會生成正確的類（帶狀態機）。 例如Enumerable.Repeat就是這樣實現的：

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上閱讀更多相關信息： 迭代器（C＃和Visual Basic）

Answer 2

並非所有實現IEnumerable對象都以某種方式延遲執行。 接口的API 可以延遲執行，但它不需要它。 同樣的實現不會以任何方式推遲執行。

那么，實際項目（在示例2 * x項目中）所在的集合是什么？

空無一人。 每當請求下一個值它計算的是需求一個價值，它給調用者，然后忘記了價值。 它不會將其存儲在任何其他地方。

而且，如果我們要編寫IEnumerable<int> temp = Enumerable.Repeat(1, 10); ，什么是存儲1s的底層集合（數組，列表，其他東西）？

沒有一個。 當你要求下一個值時 ，它會立即計算每個新值，之后就不會記住它。 它只存儲足夠的信息以便能夠計算下一個值，這意味着它只需要存儲元素和剩余產生的值的數量。

雖然實際的.NET實現將使用更簡潔的方法來創建這樣的類型，但創建一個延遲執行的枚舉並不是特別困難。 這樣做即使是漫長的道路也比艱難更乏味。 您只需計算迭代器的MoveNext方法中的下一個值。 在你問的例子中， Repeat ，這很容易，因為你只需要計算是否有另一個值，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();
    }
}

（我省略了一個只返回此類型的新實例的IEnumerable類型，或者一個靜態Repeat方法，它創建了一個可枚舉的新實例。沒有什么特別有趣的東西可以看到。）

一個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();
    }
}

在這里，我們不僅計算我們是否有另一個值，而是每次為我們請求新值時，下一個值是什么。

Answer 3

那么，實際項目（在示例2 * x項目中）所在的集合是什么？

它不在任何地方。 迭代時會有“按需”生成單個項目的代碼，但不會預先計算2*x數字。 除非您調用ToList或ToArray ，否則它們也不會存儲在任何位置。

而且，如果我們要編寫IEnumerable temp = Enumerable.Repeat（1,10）;那么存儲1s的底層集合（數組，列表，其他東西）是什么？

同樣的圖片在這里： IEnumerable的返回實現不是公共的，它按需返回其項目，而不將它們存儲在任何地方。

C＃編譯器提供了一種實現IEnumerable的便捷方式，而無需為其定義類。 您所需要的只是將方法返回類型聲明為IEnumerable<T> ，並根據需要使用yield return來提供值。