C# 9 新特性 —— 增強(qiáng)的 foreach

Intro

在 C# 9 中增強(qiáng)了 foreach 的使用，使得一切對(duì)象都有 foreach 的可能

我們來(lái)看一段代碼，這里我們?cè)噲D遍歷一個(gè) int 類型的值

思考一下，我們可以怎么做使得上面的代碼編譯通過(guò)呢？

迭代器模式

迭代器模式，提供一種方法順序訪問(wèn)一個(gè)聚合對(duì)象中的各個(gè)元素，而又不暴露該對(duì)象的內(nèi)部表示。

迭代器模式是分離了集合對(duì)象的遍歷行為，抽象出一個(gè)迭代器類來(lái)負(fù)責(zé)，這樣既可以做到不暴露集合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又可以讓外部代碼透明地訪問(wèn)集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)。

foreach 其實(shí)是一個(gè)迭代器模式的語(yǔ)法糖，用來(lái)遍歷一個(gè)集合中的數(shù)據(jù)，foreach 可以使用 while 來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如下面這個(gè)示例：

var?enumerable?=?Enumerable.Range(1,?10).ToArray();
foreach?(var?i?in?enumerable)
{
????Console.WriteLine(i);
}

使用 while 重寫(xiě)之后類似下面這樣的代碼：

var?enumerator?=?enumerable.GetEnumerator();
while?(enumerator.MoveNext())
{
????Console.WriteLine(enumerator.Current);
}

c# 中的集合基本都實(shí)現(xiàn)了迭代器模式，可以直接使用 foreach 來(lái)遍歷，對(duì)于自定義的類型想要支持 foreach 可以實(shí)現(xiàn) IEnumerable 或 IEnumerable，對(duì)于沒(méi)有實(shí)現(xiàn)迭代器的代碼，是不是可以用 foreach 呢

Enumerator

我們?cè)賮?lái)看開(kāi)篇提到的問(wèn)題，怎么實(shí)現(xiàn)支持 foreach 呢

從上面 VS 的提示我們可以看得出來(lái)，如果一個(gè)類型想要支持 foreach，有三種方式可以實(shí)現(xiàn)：

1. 實(shí)現(xiàn) IEnumerable
2. 實(shí)現(xiàn) IEnmuerable
3. 添加 GetEnumerator 方法，方法返回值類型需要有 Current 屬性和 MoveNext 方法，可以參考這個(gè) IEnumerator，返回類型可以直接實(shí)現(xiàn) IEnumerator 或 IEnumerator

那么如果是一個(gè)別人封裝的類型，能否支持 foreach 呢，從 C# 9 之后就可以了，可以添加一個(gè) GetEnumerator 的擴(kuò)展方法，類似于下面

public?static?class?ForEachExtensions
{
????public?static?IEnumerator<char>?GetEnumerator(this?int?num)
????{
????????return?num.ToString().GetEnumerator();
????}
}

此時(shí)如果是使用 C# 9 就可以編譯通過(guò)了，如果手動(dòng)設(shè)置了 LangVersion，需要修改為 9，否則會(huì)得到類似下面這樣的錯(cuò)誤

添加使用擴(kuò)展方法，并啟用 C# 9 語(yǔ)法：

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有了這個(gè)功能之后，一切類型都是可以 foreach 的，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)迭代器模式的類型，只需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)擴(kuò)展方法就可以了

迎接 C# 9 ，萬(wàn)物皆可 foreach ~~

Reference

• https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/whats-new/csharp-9
• https://github.com/WeihanLi/SamplesInPractice/tree/master/CSharp9Sample
• https://github.com/WeihanLi/SamplesInPractice/blob/master/CSharp9Sample/ForEachExtensions.cs