面向对象程序设计中的枚举集合是.NET框架中的一个重要概念,主要涉及到枚举器(Enumerator)和可枚举类型(Enumerable)。这些概念对于高效地遍历和处理数据集合至关重要。
枚举集合中的元素通常使用`foreach`语句进行遍历,这大大简化了代码。在提供的例子中,`foreach`循环遍历了一个整数数组`pins`并打印出每个元素。这是因为数组具有枚举器,可以按需提供一个对象,这个对象能够顺序返回数组的元素。枚举器跟踪序列中的位置,并返回当前项。
枚举器在.NET中通过调用对象的`GetEnumerator`方法获取,这个方法存在于实现了`System.Collections.IEnumerable`接口的类型中。C#的所有数组都是`System.Array`类的实例,而`Array`类实现了`IEnumerable`接口,因此具有`GetEnumerator`方法。`GetEnumerator`返回一个实现了`System.Collections.IEnumerator`接口的枚举器对象,该接口定义了`Current`属性(返回当前项)、`MoveNext`方法(将位置移动到下一个元素)和`Reset`方法(将位置重置为开始状态)。
`foreach`结构被设计用于与可枚举类型一起使用。当遍历对象是可枚举类型时,如数组,`foreach`会自动执行以下操作:调用`GetEnumerator`获取枚举器,然后从枚举器中逐个请求元素并将它们分配给迭代变量。
枚举器类型有三种形式:非泛型的`IEnumerator/IEnumerable`接口、泛型的`IEnumerator<T>/IEnumerable<T>`接口,以及不使用接口形式。泛型版本提供了更强的类型安全性,可以避免装箱和拆箱操作,提高性能。
`IEnumerator`接口包含的`Current`属性是只读的,返回`object`类型,因此可以返回任何类型。`MoveNext`方法会将枚举器的位置向前移动,如果超出序列的末尾,则返回`false`。`Reset`方法则将位置恢复到初始状态,即序列的第一个元素之前。
枚举数类通常被声明为包含它的类的嵌套类,而如何保持与序列中当前项的联系则由实现决定,对于数组,通常是通过索引来实现。
通过手动调用`MoveNext`和`Current`,我们可以模拟`foreach`循环的行为,遍历集合中的项。创建枚举数类时,需要实现`IEnumerator`接口,包括其三个成员方法。
`IEnumerable`接口只有一个成员`GetEnumerator`,返回对象的枚举数。使用这个接口和`IEnumerator`,我们可以自定义数据结构并实现自己的遍历逻辑,而无需实现整个接口。
枚举集合和枚举器是.NET中处理数据集合的重要工具,提供了方便且高效的遍历方式。通过理解这些概念,开发者能够更好地设计和实现各种数据结构,提高代码的可读性和性能。