`IEnumerable` 和 `IEnumerator` 如何在 C# 中實現高效率迭代？

深入理解C#中的IEnumerable和IEnumerator：高效迭代的利器

在軟體開發中，高效迭代物件集合至關重要。 .NET架構為此提供了兩個關鍵介面：IEnumerable和IEnumerator。

IEnumerable介面

IEnumerable介面表示一個物件集合。它定義了一個單一方法GetEnumerator()，該方法傳回一個IEnumerator物件。任何允許迭代其元素的類別都可以實現此介面。

IEnumerator介面

IEnumerator介面表示一個枚舉器，這是一個可用於迭代物件集合的物件。它定義了兩個方法：MoveNext()和Current()。 MoveNext()將枚舉器推進到集合中的下一個元素，並傳回一個布林值，指示迭代器是否已到達集合的末端。 Current()傳回集合中的目前元素。

IEnumerable和foreach語句的用法

IEnumerable通常與C#中的foreach語句結合使用。 foreach語句提供了一種簡潔方便的方式來迭代物件集合。編譯器會自動呼叫集合物件的GetEnumerator()方法，並使用產生的IEnumerator物件迭代其元素。

為什麼要用IEnumerable和IEnumerator？

效率: IEnumerable和IEnumerator允許透過避免將整個集合載入到記憶體中來實現高效迭代。它們提供了一種機制，可以逐一存取集合的元素，從而減少記憶體開銷並提高效能。

可擴充性: IEnumerable和IEnumerator是標準接口，任何類別都可以實現它們。這允許開發人員創建可以以一致的方式輕鬆迭代的自訂類，而不管其內部實作如何。

範例用法

考慮以下範例：

<code class="language-csharp">using System;
using System.Collections.Generic;

public class MyCollection : IEnumerable<int>
{
    private List<int> _data = new List<int>();

    public IEnumerator<int> GetEnumerator()
    {
        foreach (int item in _data)
        {
            yield return item;
        }
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }

    public void Add(int value)
    {
        _data.Add(value);
    }
}

public class Example
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        MyCollection myCollection = new MyCollection();
        myCollection.Add(1);
        myCollection.Add(2);
        myCollection.Add(3);

        foreach (int item in myCollection)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
    }
}</code>

在這個範例中，MyCollection類別實作了IEnumerable<int>並定義了一個自訂枚舉器來迭代其元素。然後，foreach語句能夠迭代集合並將元素列印到控制台。

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