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Linq专题之提高编码效率—— 第三篇 你需要知道的枚举类

编码效率 需要 提高 知道 专题 枚举 LinQ
2023-09-14 08:57:27 时间

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();

 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。。。



[Serializable]

 public struct Enumerator : IEnumerator T , IDisposable, IEnumerator

 private List T list;

 private int index;

 private int version;

 private T current;

 [__DynamicallyInvokable]

 public T Current

 [__DynamicallyInvokable]

 return this.current;

 [__DynamicallyInvokable]

 object IEnumerator.Current

 [__DynamicallyInvokable]

 if (this.index == 0 || this.index == this.list._size + 1)

 ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumOpCantHappen);

 return this.Current;

 internal Enumerator(List T list)

 this.list = list;

 this.index = 0;

 this.version = list._version;

 this.current = default(T);

 [__DynamicallyInvokable]

 public void Dispose()

 [__DynamicallyInvokable]

 public bool MoveNext()

 List T list = this.list;

 if (this.version == list._version this.index list._size)

 this.current = list._items[this.index];

 this.index++;

 return true;

 return this.MoveNextRare();

 private bool MoveNextRare()

 if (this.version != this.list._version)

 ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);

 this.index = this.list._size + 1;

 this.current = default(T);

 return false;

 [__DynamicallyInvokable]

 void IEnumerator.Reset()

 if (this.version != this.list._version)

 ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);

 this.index = 0;

 this.current = default(T);

 }

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:

class Program

 static void Main(string[] args)

 foreach (var item in Person.Run())

 Console.WriteLine(item);

class Person

 public static IEnumerable int Run()

 List int list = new List int 

 foreach (var item in list)

 yield return item;

}


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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