迭代器可用于单步执行列表和数组等集合。
迭代器方法或 get
访问器对集合执行自定义迭代。 迭代器方法使用 Yield 语句一次返回每个元素。 到达 Yield
语句时,会记住当前在代码中的位置。 下次调用迭代器函数时,将从该位置重启执行。
你可以通过在客户端代码中使用 For Each…Next 语句或 LINQ 查询来使用迭代器。
在以下示例中,For Each
循环的第一次迭代会使执行从SomeNumbers
迭代器方法继续,直到遇到第一个Yield
语句。 此迭代返回值 3,并保留迭代器方法中的当前位置。 在循环的下一次迭代中,迭代器方法中的执行从其离开的位置继续执行,在到达 Yield
语句时再次停止。 此迭代返回值 5,迭代器方法中的当前位置再次保留。 当到达迭代器方法的末尾时,循环将完成。
Sub Main()
For Each number As Integer In SomeNumbers()
Console.Write(number & " ")
Next
' Output: 3 5 8
Console.ReadKey()
End Sub
Private Iterator Function SomeNumbers() As System.Collections.IEnumerable
Yield 3
Yield 5
Yield 8
End Function
迭代器方法或get
访问器的返回类型可以是IEnumerable、IEnumerable<T>或IEnumeratorIEnumerator<T>。
可以使用 Exit Function
或 Return
语句结束迭代。
Visual Basic 迭代器函数或 get
访问器声明包括 迭代器 修饰符。
迭代器是在 Visual Studio 2012 的 Visual Basic 中引入的。
简单迭代器
以下示例有一个位于 Yield
循环中的单个 语句。 在 Main
中,For Each
语句体的每次迭代都会创建一个对迭代器函数的调用,并将继续到下一个 Yield
语句。
Sub Main()
For Each number As Integer In EvenSequence(5, 18)
Console.Write(number & " ")
Next
' Output: 6 8 10 12 14 16 18
Console.ReadKey()
End Sub
Private Iterator Function EvenSequence(
ByVal firstNumber As Integer, ByVal lastNumber As Integer) _
As System.Collections.Generic.IEnumerable(Of Integer)
' Yield even numbers in the range.
For number As Integer = firstNumber To lastNumber
If number Mod 2 = 0 Then
Yield number
End If
Next
End Function
创建集合类
在下面的示例中,DaysOfTheWeek
类实现了IEnumerable接口,该接口要求有GetEnumerator方法。 编译器隐式调用 GetEnumerator
方法,该方法返回一个 IEnumerator。
该方法 GetEnumerator
使用 Yield
语句一次返回一个字符串,并且函数声明中包含修饰符 Iterator
。
Sub Main()
Dim days As New DaysOfTheWeek()
For Each day As String In days
Console.Write(day & " ")
Next
' Output: Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat
Console.ReadKey()
End Sub
Private Class DaysOfTheWeek
Implements IEnumerable
Public days =
New String() {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"}
Public Iterator Function GetEnumerator() As IEnumerator _
Implements IEnumerable.GetEnumerator
' Yield each day of the week.
For i As Integer = 0 To days.Length - 1
Yield days(i)
Next
End Function
End Class
以下示例创建一个 Zoo
包含动物集合的类。
For Each
引用类实例 (theZoo
) 的语句隐式调用GetEnumerator
该方法。 引用 For Each
和 Birds
属性的 Mammals
语句使用 AnimalsForType
命名迭代器方法。
Sub Main()
Dim theZoo As New Zoo()
theZoo.AddMammal("Whale")
theZoo.AddMammal("Rhinoceros")
theZoo.AddBird("Penguin")
theZoo.AddBird("Warbler")
For Each name As String In theZoo
Console.Write(name & " ")
Next
Console.WriteLine()
' Output: Whale Rhinoceros Penguin Warbler
For Each name As String In theZoo.Birds
Console.Write(name & " ")
Next
Console.WriteLine()
' Output: Penguin Warbler
For Each name As String In theZoo.Mammals
Console.Write(name & " ")
Next
Console.WriteLine()
' Output: Whale Rhinoceros
Console.ReadKey()
End Sub
Public Class Zoo
Implements IEnumerable
' Private members.
Private animals As New List(Of Animal)
' Public methods.
Public Sub AddMammal(ByVal name As String)
animals.Add(New Animal With {.Name = name, .Type = Animal.TypeEnum.Mammal})
End Sub
Public Sub AddBird(ByVal name As String)
animals.Add(New Animal With {.Name = name, .Type = Animal.TypeEnum.Bird})
End Sub
Public Iterator Function GetEnumerator() As IEnumerator _
Implements IEnumerable.GetEnumerator
For Each theAnimal As Animal In animals
Yield theAnimal.Name
Next
End Function
' Public members.
Public ReadOnly Property Mammals As IEnumerable
Get
Return AnimalsForType(Animal.TypeEnum.Mammal)
End Get
End Property
Public ReadOnly Property Birds As IEnumerable
Get
Return AnimalsForType(Animal.TypeEnum.Bird)
End Get
End Property
' Private methods.
Private Iterator Function AnimalsForType( _
ByVal type As Animal.TypeEnum) As IEnumerable
For Each theAnimal As Animal In animals
If (theAnimal.Type = type) Then
Yield theAnimal.Name
End If
Next
End Function
' Private class.
Private Class Animal
Public Enum TypeEnum
Bird
Mammal
End Enum
Public Property Name As String
Public Property Type As TypeEnum
End Class
End Class
Try 块
Visual Basic 允许在 Yield
语句存在于 Try
的 块中。 具有Try
语句的Yield
块可以拥有Catch
块,也可以拥有Finally
块。
以下示例包括迭代器函数中的Try
、Catch
和Finally
块。 迭代器函数中的 Finally
块在 For Each
迭代结束之前执行。
Sub Main()
For Each number As Integer In Test()
Console.WriteLine(number)
Next
Console.WriteLine("For Each is done.")
' Output:
' 3
' 4
' Something happened. Yields are done.
' Finally is called.
' For Each is done.
Console.ReadKey()
End Sub
Private Iterator Function Test() As IEnumerable(Of Integer)
Try
Yield 3
Yield 4
Throw New Exception("Something happened. Yields are done.")
Yield 5
Yield 6
Catch ex As Exception
Console.WriteLine(ex.Message)
Finally
Console.WriteLine("Finally is called.")
End Try
End Function
语句Yield
不能位于Catch
块或Finally
块内。
如果 For Each
主体(而不是迭代器方法)引发异常,则不会执行迭代器函数中的 Catch
块,但会执行迭代器函数中的 Finally
块。
Catch
迭代器函数内的块只捕获迭代器函数内发生的异常。
匿名方法
在 Visual Basic 中,匿名函数可以是迭代器函数。 下面的示例对此进行了演示。
Dim iterateSequence = Iterator Function() _
As IEnumerable(Of Integer)
Yield 1
Yield 2
End Function
For Each number As Integer In iterateSequence()
Console.Write(number & " ")
Next
' Output: 1 2
Console.ReadKey()
以下示例具有验证参数的非迭代器方法。 该方法返回描述集合元素的匿名迭代器的结果。
Sub Main()
For Each number As Integer In GetSequence(5, 10)
Console.Write(number & " ")
Next
' Output: 5 6 7 8 9 10
Console.ReadKey()
End Sub
Public Function GetSequence(ByVal low As Integer, ByVal high As Integer) _
As IEnumerable
' Validate the arguments.
If low < 1 Then
Throw New ArgumentException("low is too low")
End If
If high > 140 Then
Throw New ArgumentException("high is too high")
End If
' Return an anonymous iterator function.
Dim iterateSequence = Iterator Function() As IEnumerable
For index = low To high
Yield index
Next
End Function
Return iterateSequence()
End Function
如果验证位于迭代器函数内部,则在正文的第一次迭代 For Each
开始之前,无法执行验证。
将迭代器与泛型列表配合使用
在以下示例中, Stack(Of T)
泛型类实现 IEnumerable<T> 泛型接口。 该方法 Push
将值分配给类型的 T
数组。 该方法 GetEnumerator 使用 Yield
语句返回数组值。
除了泛型 GetEnumerator 方法,还必须实现非泛型 GetEnumerator 方法。 这是因为 IEnumerable<T> 继承自 IEnumerable. 非泛型实现遵从泛型实现的规则。
该示例使用命名迭代器来支持遍历同一数据收集的各种方式。 这些命名迭代器包括 TopToBottom
和 BottomToTop
属性,以及 TopN
方法。
属性 BottomToTop
声明包括 Iterator
关键字。
Sub Main()
Dim theStack As New Stack(Of Integer)
' Add items to the stack.
For number As Integer = 0 To 9
theStack.Push(number)
Next
' Retrieve items from the stack.
' For Each is allowed because theStack implements
' IEnumerable(Of Integer).
For Each number As Integer In theStack
Console.Write("{0} ", number)
Next
Console.WriteLine()
' Output: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
' For Each is allowed, because theStack.TopToBottom
' returns IEnumerable(Of Integer).
For Each number As Integer In theStack.TopToBottom
Console.Write("{0} ", number)
Next
Console.WriteLine()
' Output: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
For Each number As Integer In theStack.BottomToTop
Console.Write("{0} ", number)
Next
Console.WriteLine()
' Output: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
For Each number As Integer In theStack.TopN(7)
Console.Write("{0} ", number)
Next
Console.WriteLine()
' Output: 9 8 7 6 5 4 3
Console.ReadKey()
End Sub
Public Class Stack(Of T)
Implements IEnumerable(Of T)
Private values As T() = New T(99) {}
Private top As Integer = 0
Public Sub Push(ByVal t As T)
values(top) = t
top = top + 1
End Sub
Public Function Pop() As T
top = top - 1
Return values(top)
End Function
' This function implements the GetEnumerator method. It allows
' an instance of the class to be used in a For Each statement.
Public Iterator Function GetEnumerator() As IEnumerator(Of T) _
Implements IEnumerable(Of T).GetEnumerator
For index As Integer = top - 1 To 0 Step -1
Yield values(index)
Next
End Function
Public Iterator Function GetEnumerator1() As IEnumerator _
Implements IEnumerable.GetEnumerator
Yield GetEnumerator()
End Function
Public ReadOnly Property TopToBottom() As IEnumerable(Of T)
Get
Return Me
End Get
End Property
Public ReadOnly Iterator Property BottomToTop As IEnumerable(Of T)
Get
For index As Integer = 0 To top - 1
Yield values(index)
Next
End Get
End Property
Public Iterator Function TopN(ByVal itemsFromTop As Integer) _
As IEnumerable(Of T)
' Return less than itemsFromTop if necessary.
Dim startIndex As Integer =
If(itemsFromTop >= top, 0, top - itemsFromTop)
For index As Integer = top - 1 To startIndex Step -1
Yield values(index)
Next
End Function
End Class
语法信息
迭代器可用作一种方法,或一个 get
访问器。 迭代器不能在事件、实例构造函数、静态构造函数或静态析构函数中发生。
从语句中的 Yield
表达式类型到迭代器的返回类型,隐式转换必须存在。
在 Visual Basic 中,迭代器方法不能有任何 ByRef
参数。
在 Visual Basic 中,“Yield”不是保留字,仅在Iterator
方法或get
访问器中使用时才具有特殊意义。
技术实现
尽管将迭代器编写为方法,但编译器会将它转换为实际上为状态机的嵌套类。 只要客户端代码中的 For Each...Next
循环继续,此类就会跟踪迭代器的位置。
若要查看编译器的作用,可以使用 Ildasm.exe 工具查看为迭代器方法生成的公共中间语言代码。
为 类 或 结构创建迭代器时,无需实现整个 IEnumerator 接口。 当编译器检测到迭代器时,它会自动生成Current
或MoveNext
接口中的Dispose
、IEnumerator和IEnumerator<T>方法。
在 For Each…Next
循环(或对 IEnumerator.MoveNext
的直接调用)的每次后续迭代中,下一个迭代器代码体都会在上一个 Yield
语句之后恢复。 然后,它会继续执行下一个 Yield
语句,直到到达迭代器正文的末尾,或者遇到 Exit Function
或 Return
语句。
迭代器不支持该方法 IEnumerator.Reset 。 若要重新从头开始迭代,必须获取新的迭代器。
有关详细信息,请参阅 Visual Basic 语言规范。
使用迭代器
当需要使用复杂代码填充列表序列时,迭代器使你能够保持循环的 For Each
简单性。 若要执行以下操作,这会很有帮助:
在第一次
For Each
循环迭代后修改列表序列。避免在
For Each
循环的第一次迭代之前完全加载大型列表。 一个示例是用于加载一批表格行的分页提取。 另一个示例是在 EnumerateFiles .NET Framework 中实现迭代器的方法。在迭代器中封装列表的构建过程。 在迭代器方法中,可以生成列表,然后在循环中生成每个结果。