C# 2.0 사양(반복자)(2)

22.4 Yield 문

Yield 문은 반복자 블록에서 열거자 개체 값을 생성하거나 반복의 끝을 나타내는 데 사용됩니다.
embedded-statement: (내장문)
...
yield-statement (yield 문)
yield-statement: (yield 문)
yield return 표현 ;
yield break ;
기존 프로그램과의 호환성을 보장하기 위해 Yield는 예약어가 아니며, Yield는 return 또는 break 키워드 직전에만 특별한 의미를 갖습니다. 다른 상황에서는 식별자로 사용될 수 있습니다.
아래 설명과 같이 항복 문이 나타날 수 있는 위치에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다.
l 메소드 본문, 연산자 본문, 접근자 본문 외부에 항복 문이 나타나면 컴파일 타임 오류가 발생합니다.
l 익명 메서드 내에 항복 문이 나타나면 컴파일 타임 오류가 발생합니다.
l try 문의 finally 문에 Yield 문이 나타나면 컴파일 타임 오류가 발생합니다.
l 항복 return 문은 catch 하위 문이 포함된 try 문 어디에나 나타날 때 컴파일 시간 오류를 발생시킵니다.
다음 예는 Yield 문의 유효한 사용과 잘못된 사용을 보여줍니다.

delegate IEnumerable<int> D();
IEnumerator<int> GetEnumerator() {
try {
yield return 1; // Ok
yield break; // Ok
}
finally {
yield return 2; // 错误, yield 在finally中
yield break; // 错误, yield 在 finally中
}
try {
yield return 3; // 错误, yield return 在try...catch中
yield break; // Ok
}
catch {
yield return 4; // 错误, yield return 在 try...catch中
yield break; // Ok
}
D d = delegate { 
yield return 5; // 错误, yield 在匿名方法中
}; 
}
int MyMethod() {
yield return 1; // 错误, 迭代器块的错误返回类型
}

yield return 문의 표현식 유형에서 반복자의 항복 유형(§22.1.3)으로의 암시적 변환(§6.1)이 있어야 합니다.
Yield return 문은 다음과 같이 실행됩니다.
l 문에 제공된 표현식은 평가되고, 생성된 유형으로 암시적으로 변환되고, 열거자 개체의 Current 속성에 할당됩니다.
l 반복자 블록의 실행이 일시 중지됩니다. Yield return 문이 하나 이상의 try 블록에 있는 경우 연결된 finally 블록은 지금 실행되지 않습니다.
l 열거자 개체의 MoveNext 메서드는 호출자에게 true를 반환하여 열거자 개체가 다음 항목으로 성공적으로 진행되었음을 나타냅니다.

열거자 개체의 MoveNext 메서드에 대한 다음 호출은 반복기 블록이 일시 중단된 위치에서 실행을 재개합니다.
yeld break 문은 다음과 같이 실행됩니다.
l Yield break 문이 finally 블록이 있는 하나 이상의 try 블록 내에 포함되어 있는 경우 초기 제어는 가장 안쪽 try 문의 finally 블록으로 이전됩니다. 제어가 finally 블록의 끝점에 도달하면 제어는 다음으로 가장 가까운 try 문의 finally 블록으로 이전됩니다. 이 프로세스는 try 문의 내부 finally 블록이 모두 실행될 때까지 반복됩니다.
l 반복자 블록 호출자에게 제어권이 반환됩니다. 이는 열거자 개체의 MoveNext 메서드 또는 Dispose 메서드 때문일 수 있습니다.

yield break 문은 무조건 다른 곳으로 제어권을 넘기기 때문에 Yield break 문의 끝점에는 절대 도달하지 않습니다.

22.4.1 명시적 할당

yield return expr 형식의 Yield return 문 stmt의 경우

l stmt의 시작과 마찬가지로 expr 변수 v에는 명시적 할당 상태가 있습니다.
l v가 expr의 끝점에 명시적으로 할당되면 stmt의 끝점에도 명시적으로 할당됩니다. 그렇지 않으면 stmt의 끝점에 명시적으로 할당되지 않습니다.

22.5 구현 예

이 섹션에서는 표준 C# 구문 형태로 가능한 반복기 구현을 설명합니다. 여기에 설명된 구현은 Microsoft C# 컴파일러와 동일한 원칙을 기반으로 하지만 반드시 필수이거나 유일한 구현은 아닙니다.
다음 Stack 클래스는 반복자를 사용하여 GetEnumerator 메서드를 구현합니다. 이 반복자는 스택의 요소를 위에서 아래로 순차적으로 열거합니다.

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
class Stack<T>: IEnumerable<T>
{
T[] items;
int count;
public void Push(T item) {
if (items == null) {
items = new T[4];
}
else if (items.Length == count) {
T[] newItems = new T[count * 2];
Array.Copy(items, 0, newItems, 0, count);
items = newItems;
}
items[count++] = item;
}
public T Pop() {
T result = items[--count];
items[count] = T.default;
return result;
}
public IEnumerator<T> GetEnumerator() {
for (int i = count - 1; i >= 0; --i) yield items[i];
}
}

GetEnumerator 메서드는 아래와 같이 반복기 블록의 코드를 캡슐화하는 컴파일러 생성 열거자 클래스의 인스턴스로 변환될 수 있습니다.

class Stack<T>: IEnumerable<T>
{
...
public IEnumerator<T> GetEnumerator() {
return new __Enumerator1(this);
}
class __Enumerator1: IEnumerator<T>, IEnumerator
{
int __state;
T __current;
Stack<T> __this;
int i;
public __Enumerator1(Stack<T> __this) {
this.__this = __this;
}
public T Current {
get { return __current; }
}
object IEnumerator.Current {
get { return __current; }
}
public bool MoveNext() {
switch (__state) {
case 1: goto __state1;
case 2: goto __state2;
}
i = __this.count - 1;
__loop:
if (i < 0) goto __state2;
__current = __this.items[i];
__state = 1;
return true;
__state1:
--i;
goto __loop;
__state2:
__state = 2;
return false;
}
public void Dispose() {
__state = 2;
}
void IEnumerator.Reset() {
throw new NotSupportedException();
}
}

이전 변환에서는 반복기 블록 내부의 코드가 상태 머신으로 변환되어 열거자 클래스의 MoveNext 메서드에 배치되었습니다. 또한 지역 변수 i는 열거자 개체의 필드로 변환되므로 MoveNext를 호출하는 동안 지속될 수 있습니다.
다음 예에서는 정수 1부터 10까지의 간단한 구구단을 인쇄합니다. 이 예제에서 FromTo 메서드는 열거 가능한 개체를 반환하고 반복기를 사용하여 구현됩니다.

using System;
using System.Collections.Generic;
class Test
{
static IEnumerable<int> FromTo(int from, int to) {
while (from <= to) yield return from++;
}
static void Main() {
IEnumerable<int> e = FromTo(1, 10);
foreach (int x in e) {
foreach (int y in e) {
Console.Write("{0,3} ", x * y);
}
Console.WriteLine();
}
}
}

FromTo 메서드는 아래와 같이 반복기 블록에 코드를 캡슐화하는 컴파일러에서 생성된 열거 가능 클래스의 인스턴스로 변환될 수 있습니다.

using System;
using System.Threading;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
class Test
{
...
static IEnumerable<int> FromTo(int from, int to) {
return new __Enumerable1(from, to);
}
class __Enumerable1:
IEnumerable<int>, IEnumerable,
IEnumerator<int>, IEnumerator
{
int __state;
int __current;
int __from;
int from;
int to;
int i;
public __Enumerable1(int __from, int to) {
this.__from = __from;
this.to = to;
}
public IEnumerator<int> GetEnumerator() {
__Enumerable1 result = this;
if (Interlocked.CompareExchange(ref __state, 1, 0) != 0) {
result = new __Enumerable1(__from, to);
result.__state = 1;
}
result.from = result.__from;
return result;
}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() {
return (IEnumerator)GetEnumerator();
}
public int Current {
get { return __current; }
}
object IEnumerator.Current {
get { return __current; }
}
public bool MoveNext() {
switch (__state) {
case 1:
if (from > to) goto case 2;
__current = from++;
__state = 1;
return true;
case 2:
__state = 2;
return false;
default:
throw new InvalidOperationException();
}
}
public void Dispose() {
__state = 2;
}
void IEnumerator.Reset() {
throw new NotSupportedException();
}
}
}

这个可枚举类实现了可枚举接口和枚举器接口，这使得它成为可枚举的或枚举器。当GetEnumerator方法被首次调用时，将返回可枚举对象自身。后续可枚举对象的GetEnumerator调用，如果有的话，都返回可枚举对象的拷贝。因此，每次返回的枚举器都有其自身的状态，改变一个枚举器将不会影响另一个。Interlocked.CompareExchange方法用于确保线程安全操作。

from和to参数被转换为可枚举类的字段。由于from在迭代器块内被修改，所以引入另一个__from字段来保存在每个枚举其中from的初始值。
如果当__state是0时MoveNext被调用，该方法将抛出InvalidOperationException异常。这将防止没有首次调用GetEnumerator，而将可枚举对象作为枚举器而使用的现象发生。

(C# 2.0 Specification 全文完)

以上就是C# 2.0 Specification(迭代器)（二）的内容，更多相关内容请关注PHP中文网（www.php.cn）！