c# 中的 GetEnumerator() 是否返回副本或迭代原始來源？

Question

我有一個簡單的GetEnumerator用法。

private ConcurrentQueue<string> queue = new ConcurrentQueue<string>();

public IEnumerator GetEnumerator()
{
    return queue.GetEnumerator();
}

我想更新這個 class 之外的隊列。

所以，我在做：

var list = _queue.GetEnumerator();
while (list.MoveNext())
{
    list.Current as string = "aaa";
}

GetEnumerator()返回隊列的副本，還是迭代原始值？ 所以在更新的時候，我更新原來的？

謝謝：）

Answer 1

這取決於確切的底層實現。

據我所知，大多數內置的 do.net 容器都使用當前數據，而不是快照。

如果您在迭代集合時修改集合，您可能會遇到異常——這是為了防止出現此問題。

這不是ConcurrentQueue<T>的情況，因為GetEnumerator方法返回隊列內容的快照（自 .Net 4.6 - Docs起）

IEnumerator 接口在Current屬性上沒有set ，因此您不能以這種方式修改集合（ 文檔）

Answer 2

在迭代時修改集合（添加、刪除、替換元素）通常是有風險的，因為人們不應該知道迭代器是如何實現的。

除此之外，還創建了一個隊列以獲取第一個元素/在末尾添加元素，但無論如何都不允許替換“中間”的元素。

以下是兩種可行的方法：

方法 1 - 創建一個包含更新元素的新隊列

迭代原始隊列並在此過程中重新創建一個新集合。

var newQueueUpdated = new ConcurrentQueue<string>();
var iterator = _queue.GetEnumerator();
while (iterator.MoveNext())
{
    newQueueUpdated.Add("aaa");
}
_queue = newQueueUpdated;

這自然是通過使用 linq .Select在一個 go 中完成的，並將結果 IEnumerable 提供給 Queue 的構造函數：

_queue  = new ConcurrentQueue<string>(_queue.Select(x => "aaa"));

當心，可能會消耗資源。 當然，其他實現也是可能的，尤其是當您的收藏很大時。

方法 2 - 可變元素的集合

您可以使用包裝器 class 來啟用存儲對象的突變：

public class MyObject
{
    public string Value { get; set; }
}

然后你創建一個private ConcurrentQueue<MyObject> queue = new ConcurrentQueue<MyObject>(); 反而。

現在您可以改變元素，而無需更改集合本身中的任何引用：

var enumerator = _queue.GetEnumerator();
while (enumerator.MoveNext())
{
    enumerator.Current.Value = "aaa";
}

在上面的代碼中，容器存儲的引用從未改變。 不過，他們的內部 state已經改變了。

在問題代碼中，您實際上試圖將一個 object（字符串）更改為另一個 object，這在隊列的情況下並不清楚，並且不能通過只讀的.Current來完成。 對於某些容器，它甚至應該被禁止。

Answer 3

下面是一些測試代碼，看看我是否可以在迭代時修改ConcurrentQueue<string> 。

ConcurrentQueue<string> queue = new ConcurrentQueue<string>(new[] { "a", "b", "c" });

var e = queue.GetEnumerator();

while (e.MoveNext())
{
    Console.Write(e.Current);
    if (e.Current == "b")
    {
        queue.Enqueue("x");
    }
}

e = queue.GetEnumerator(); //e.Reset(); is not supported
while (e.MoveNext())
{
    Console.Write(e.Current);
}

成功運行並生成abcabcx 。

但是，如果我們將集合更改為標准的List<string>那么它就會失敗。

這是實現：

List<string> list = new List<string>(new[] { "a", "b", "c" });

var e = list.GetEnumerator();

while (e.MoveNext())
{
    Console.Write(e.Current);
    if (e.Current == "b")
    {
        list.Add("x");
    }
}

e = list.GetEnumerator();
while (e.MoveNext())
{
    Console.Write(e.Current);
}

在拋出InvalidOperationException之前會產生ab 。

Answer 4

對於ConcurrentQueue ，這是由文檔專門解決的：

枚舉表示隊列內容的即時快照。 它不反映調用 GetEnumerator 后對集合的任何更新。 枚舉器可以安全地與隊列的讀取和寫入並發使用。

所以答案是：它就像返回一個副本一樣。 （它實際上並沒有制作副本，但效果就好像它是一個副本 - 即在枚舉它的同時更改原始集合不會更改枚舉產生的項目。）

對於其他類型不保證此行為 - 例如，如果列表在枚舉期間被修改，則嘗試枚舉List<T>將失敗。