C#的IEnumerator＜T＞ 和 IEnumerable

在 C# 中，IEnumerator<T> 和 IEnumerable 是用于实现迭代的接口。它们的区别在于它们的功能和使用方式。

IEnumerable 接口表示一个可枚举的集合，它定义了一个方法 GetEnumerator()，该方法返回一个实现了 IEnumerator 接口的对象。这意味着类型实现了 IEnumerable 接口，它可以提供一个迭代器，用于按顺序访问集合中的元素。IEnumerable 接口是只读的，它只能支持前向迭代，不能修改集合中的元素。

IEnumerator<T> 接口是泛型版本的迭代器接口，它继承自 IEnumerator 接口，并增加了一个 Current 属性，用于获取集合中当前位置的元素。IEnumerator<T> 接口定义了以下方法和属性：

• bool MoveNext()：将迭代器移动到集合的下一个元素，如果成功移动到下一个元素则返回 true，否则返回 false。
• void Reset()：将迭代器重置到集合的起始位置。
• T Current：获取集合中当前位置的元素。

通过实现 IEnumerator<T> 接口，可以创建一个能够迭代访问泛型集合中元素的迭代器。

下面是一个示例，演示了 IEnumerable 和 IEnumerator<T> 的用法和区别：

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

public class MyCollection<T> : IEnumerable<T>
{
    private List<T> items = new List<T>();

    public void Add(T item)
    {
        items.Add(item);
    }

    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        return new MyEnumerator<T>(items);
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }
}

public class MyEnumerator<T> : IEnumerator<T>
{
    private List<T> items;
    private int currentIndex = -1;

    public MyEnumerator(List<T> items)
    {
        this.items = items;
    }

    public bool MoveNext()
    {
        currentIndex++;
        return currentIndex < items.Count;
    }

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

    public T Current
    {
        get { return items[currentIndex]; }
    }

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

    public void Dispose()
    {
        // 不需要实现
    }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        MyCollection<int> collection = new MyCollection<int>();
        collection.Add(1);
        collection.Add(2);
        collection.Add(3);

        // 使用 foreach 遍历集合
        Console.WriteLine("使用 foreach 遍历集合：");
        foreach (int item in collection)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }

        Console.WriteLine();

        // 使用迭代器手动遍历集合
        Console.WriteLine("使用迭代器手动遍历集合：");
        IEnumerator<int> enumerator = collection.GetEnumerator();
        while (enumerator.MoveNext())
        {
            int item = enumerator.Current;
            Console.WriteLine(item);
        }
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个名为 MyCollection<T> 的泛型集合类，它实现了 IEnumerable<T> 接口。在 MyCollection<T> 类中，我们使用 List<T> 存储集合中的元素，并实现了 GetEnumerator 方法，返回一个实现了 IEnumerator<T> 接口的迭代器。

我们还定义了一个名为 MyEnumerator<T> 的泛型迭代器类，它实现了 IEnumerator<T> 接口。在 MyEnumerator<T> 类中，我们使用一个索引 currentIndex 跟踪当前位置，并实现了 MoveNext 方法、Reset 方法和 Current 属性。

在 Main 方法中，我们创建了一个 MyCollection<int> 类型的集合实例，并向其中添加了几个元素。然后，我们使用 foreach 循环和迭代器手动遍历集合，并输出每个元素的值。

通过实现 IEnumerable<T> 和 IEnumerator<T> 接口，我们可以在 C# 中实现可迭代的集合，并使用foreach 循环或手动迭代器来访问集合中的元素。 IEnumerator<T> 提供了更强大的功能，因为它允许直接访问当前元素，而不需要类型转换。