什么时候应该单独实现 IEnumerator<T>？答案

【问题标题】：When should I separately implement IEnumerator<T>?什么时候应该单独实现 IEnumerator<T>？
【发布时间】：2014-06-10 13:41:34
【问题描述】：

在集合的框架类中，我经常看到IEnumerator<T>单独实现为一个内部类，并在GetEnumerator方法中返回它的一个实例。

现在假设我正在编写自己的集合类，它将有一个像 List<T> 或 T[] 这样的内置集合在内部充当持有者，这样说：

public class SpecialCollection<T> : IEnumerable<T>
{
    List<T> list;

    public SpecialCollection<T>()
    {

    }

    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        return list.GetEnumerator();

        //or
        return list.Where(x => some logic).GetEnumerator(); 

        //or directly rely on yield keyword
        yield return x; //etc
    }
}

我应该编写自己的枚举器类，还是可以返回List<T> 类的枚举器？在什么情况下我应该编写自己的枚举器类？

我也有一个相关的问题。如果它不是那么重要或没有太大区别，为什么 BCL 中的每个集合类都编写自己的 IEnumerator？

例如，List<T> 类有类似的东西

T[] items;
public IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
    return new List<T>.Enumerator(items);
}

【问题讨论】：

相对于什么？其中许多类是在迭代器出现之前编写的。
泛型是与 yield 关键字同时引入的，如果我没记错的话
@JeppeStigNielsen 我认为// some logic 的意思是可以向枚举器添加一些额外的逻辑。
@Maarten 假设我编写自己的类型class MyColl : IEnumerable<int>。我可以在内部将我的值保存在一个数组中，所以有一个字段private int[] array;。现在，当我需要实现通用接口时，我不能只说return array.GetEnumerator();（编译时错误），因为数组的非通用性质（这里是int[]）。我可以通过return array.Select(x => x).GetEnumerator(); 解决这个问题。但这很浪费。而是使用return ((IEnumerable<int>)array).GetEnumerator(); 或等效的return array.AsEnumerable().GetEnumerator();。明白我的意思了吗？
@nawfal：如果您返回数组的IEnumerator<T>，您将无法检测到调用之间的列表更改，这应该会触发异常。

标签： c# .net enumerator ienumerator design-guidelines

【解决方案1】：

第一个问题的答案是：当收益率不能满足您的需求时。

第二个问题的答案是：这些频繁使用的类型具有异常严格的性能要求，因此枚举器是自定义构建的。我最近写了一些关于这个的文章；见：

http://ericlippert.com/2014/05/21/enumerator-advance/

http://ericlippert.com/2014/06/04/enumerator-bounds/

【讨论】：

【解决方案2】：

只回答一部分：

List<T> 有自己的枚举器实现有两个原因：

它不能只返回其支持数组的迭代器，因为：
- 它需要检测列表中的结构变化（添加和删除）以使枚举器无效
- 数组可能比列表大。（使用Take 可以解决这个问题，但代价是另一个间接级别）
上面可以使用迭代器块执行（尽管首先必须有一个非迭代器方法，以便在调用时而不是第一次迭代时捕获列表的“结构版本”），但是与实际高度优化的可变结构实现相比，效率相对较低

在这里使用可变结构has certain issues，但是当以预期方式使用时，它避免了堆分配、通过引用调用虚拟方法等。

【讨论】：

数组长度是另一个极好的点，很容易错过。但我确实认为从框架中返回内置类型的枚举器，如字典、列表、堆栈、队列、集合等（当然数组除外）是可以的，考虑到它们的枚举器处理这个集合修改问题。不是吗？
@nawfal：在什么情况下返回枚举数？这通常没关系，但有时不是。这里没有万能的答案。
我的意思与我在问题中提供的示例相同。如果我的类SpecialCollection<T> 的支持集合类型是List<T>，那么从SpecialCollection<T>.GetEnumerator 方法返回List<T>.GetEnumerator 是没有错误的，我猜。
@nawfal：是的，如果您没有任何其他特殊要求，我认为应该没问题。
嗯，我明白了。谢谢。