众所周知,如果一个类可以被枚举,那么这个类必须要实现IEnumerable接口,而恰恰我们所有的linq都是一个继承自IEnumerable接口的匿名类,
那么问题就来了,IEnumerable使了何等神通让这些集合类型可以被自由的枚举???
一: 探索IEnumerable
首先我们看看此接口都定义了些什么东西,如ILSpy所示:
从这个接口中,好像也仅仅有一个IEnumerator接口类型的方法之外,并没有可以挖掘的东西,这时候大家就应该好奇了,foreach既然可以枚举Collection,
那foreach背后的机制和GetEnumerator()有什么关系呢???说干就干,我们写一个demo,用ILDasm看看背后的IL应该就清楚了。
C#代码:
static void Main(string[] args) { List<Action> list = new List<Action>(); foreach (var item in list) { Console.WriteLine(); } }
IL代码:
.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed{ .entrypoint // Code size 60 (0x3c) .maxstack 1 .locals init ([0] class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action> list, [1] valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action> V_1, [2] class [mscorlib]System.Action item) IL_0000: nop IL_0001: newobj instance void class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action>::.ctor() IL_0006: stloc.0 IL_0007: nop IL_0008: ldloc.0 IL_0009: callvirt instance valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<!0> class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class [mscorlib]System.Action>::GetEnumerator() IL_000e: stloc.1 .try { IL_000f: br.s IL_0021 IL_0011: ldloca.s V_1 IL_0013: call instance !0 valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action>::get_Current() IL_0018: stloc.2 IL_0019: nop IL_001a: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine() IL_001f: nop IL_0020: nop IL_0021: ldloca.s V_1 IL_0023: call instance bool valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action>::MoveNext() IL_0028: brtrue.s IL_0011 IL_002a: leave.s IL_003b } // end .try finally { IL_002c: ldloca.s V_1 IL_002e: constrained. valuetype [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<class [mscorlib]System.Action> IL_0034: callvirt instance void [mscorlib]System.IDisposable::Dispose() IL_0039: nop IL_003a: endfinally } // end handler IL_003b: ret} // end of method Program::Main
从IL中标红的字体来看,原来所谓的foreach,本质上调用的是list的GetEnumerator()方法来返回一个Enumerator枚举类型,然后在while循环中通过
current获取当前值,然后用MoveNext()获取下一个值,以此类推,如果把IL还原一下,大概就是下面这样:
var enumerator = list.GetEnumerator(); try { while (enumerator.MoveNext()) { Console.WriteLine(enumerator.Current); } } finally { enumerator.Dispose(); }
这个时候你是不是有种强烈的欲望来探索GetEnumerator()到底干了什么,以及MoveNext()在其中扮演了什么角色??? 下面我们用ILSpy看看List下面
所谓的Enumerator类型。。。
1 [Serializable] 2 public struct Enumerator : IEnumerator<T>, IDisposable, IEnumerator 3 { 4 private List<T> list; 5 private int index; 6 private int version; 7 private T current; 8 [__DynamicallyInvokable] 9 public T Current10 {11 [__DynamicallyInvokable]12 get13 {14 return this.current;15 }16 }17 [__DynamicallyInvokable]18 object IEnumerator.Current19 {20 [__DynamicallyInvokable]21 get22 {23 if (this.index == 0 || this.index == this.list._size + 1)24 {25 ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumOpCantHappen);26 }27 return this.Current;28 }29 }30 internal Enumerator(List<T> list)31 {32 this.list = list;33 this.index = 0;34 this.version = list._version;35 this.current = default(T);36 }37 [__DynamicallyInvokable]38 public void Dispose()39 {40 }41 [__DynamicallyInvokable]42 public bool MoveNext()43 {44 List<T> list = this.list;45 if (this.version == list._version && this.index < list._size)46 {47 this.current = list._items[this.index];48 this.index++;49 return true;50 }51 return this.MoveNextRare();52 }53 private bool MoveNextRare()54 {55 if (this.version != this.list._version)56 {57 ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);58 }59 this.index = this.list._size + 1;60 this.current = default(T);61 return false;62 }63 [__DynamicallyInvokable]64 void IEnumerator.Reset()65 {66 if (this.version != this.list._version)67 {68 ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);69 }70 this.index = 0;71 this.current = default(T);72 }73 }
通过查看所谓的Enumerator类的定义,尤其是标红的地方,可能会让你顿然醒悟,其实所谓的枚举类,仅仅是一个枚举集合的包装类,比如这里的List,
然后枚举类通过index++ 这种手段来逐一获取List中的元素,仅此而已。
二:yield关键词
当大家明白了所谓的枚举类之后,是不是想到了一个怪异的yield词法,这个掉毛竟然还可以被枚举,就比如下面这样代码:
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 foreach (var item in Person.Run()) 6 { 7 Console.WriteLine(item); 8 } 9 10 }11 }12 13 class Person14 {15 public static IEnumerable<int> Run()16 {17 List<int> list = new List<int>();18 19 foreach (var item in list)20 {21 yield return item;22 }23 }24 }
那究竟yield干了什么呢? 而且能够让它人可以一探究竟??? 我们用ILDasm看一下。
仔细查看上面的代码,原来所谓的yield会给你生成一个枚举类,而这个枚举类和刚才List中的Enumerator枚举类又无比的一样,如果你理解了显示
的枚举类Enumerator,我想这个匿名的枚举类Enumerator应该就非常简单了。
好了,大概就说这么多了,有了这个基础,我相信linq中返回的那些匿名枚举类对你来说应该就没什么问题了~~~
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