c# yield關鍵字原理詳解

c# yield關鍵字的用法

1.yield實現的功能
yield return：
先看下面的代碼，經過yield return實現了相似用foreach遍歷數組的功能，說明yield return也是用來實現迭代器的功能的。

using static System.Console;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    //一個返回類型爲IEnumerable<int>，其中包含三個yield return
    public static IEnumerable<int> enumerableFuc()
    {
        yield return 1;
        yield return 2;
        yield return 3;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        //經過foreach循環迭代此函數
        foreach(int item in enumerableFuc())
        {
            WriteLine(item);
        }
        ReadKey();
    }
}

輸出結果：
1
2
3

yield break:
再看下面的代碼，只輸出了1，2，沒有輸出3，說明這個迭代器被yield break停掉了，因此yield break是用來終止迭代的。

using static System.Console;
using System.Collections.Generic;
class Program
{
    //一個返回類型爲IEnumerable<int>，其中包含三個yield return
    public static IEnumerable<int> enumerableFuc()
    {
        yield return 1;
        yield return 2;
        yield break;
        yield return 3;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        //經過foreach循環迭代此函數
        foreach(int item in enumerableFuc())
        {
            WriteLine(item);
        }
        ReadKey();
    }
}

輸出結果：
1
2

2.只能使用在返回類型必須爲 IEnumerable、IEnumerable<T>、IEnumerator 或 IEnumerator<T>的方法、運算符、get訪問器中。

3.yield關鍵字的實現原理
咱們用while循環代替foreach循環，發現咱們雖然沒有實現GetEnumerator()，也沒有實現對應的IEnumerator的MoveNext()，和Current屬性，可是咱們仍然能正常使用這些函數。

class Program
{
    //一個返回類型爲IEnumerable<int>，其中包含三個yield return
    public static IEnumerable<int> enumerableFuc()
    {
        yield return 1;
        yield return 2;
        yield return 3;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        //用while循環代替foreach
        IEnumerator<int> enumerator = enumerableFuc().GetEnumerator();
        while (enumerator.MoveNext())
        {
            int current = enumerator.Current;
            WriteLine(current);
        }
        ReadKey();
    }
}

輸出結果：
1
2
3

至於爲何會出現這種狀況，咱們能夠用ILSpy對生成的exe進行反編譯來找到緣由。
因爲直接反編譯成C#會變爲原樣

因此咱們選擇反編譯爲帶C#註釋的IL代碼，雖然可讀性差點，可是能夠詳細的瞭解其中過的原理。
先來看Program翻譯的狀況，編譯的時候自動生成了一個新的類。

接下來咱們來仔細看這些代碼，EnumerableFuc()返回了這個新的類。

看這個代碼自動生成的類的實現，發現它繼承了IEnumerable、IEnumerable<T>、IEnumerator 或 IEnumerator<T>，這時咱們應該已經能猜到這個新的類就是咱們沒有實現對應的IEnumerator的MoveNext()，和Current屬性，可是咱們仍然能正常使用這些函數的緣由了。

咱們再來看一下這個類具體是如何實現迭代的呢，咱們主要來看一下MoveNext()函數

每次調用MoveNext()函數都會將state加1，一共進行了4次迭代，前三次返回true，最後一次返回false，表明迭代結束。這四次迭代對應被3個yield return語句分紅4部分的enumberableFuc()中的語句。

用enumberableFuc()來進行迭代的真實流程就是：
1.運行enumberableFuc()函數，獲取代碼自動生成的類的實例。
2.接着調用GetEnumberator()函數，將獲取的類本身做爲迭代器開始迭代。
3.每次運行MoveNext()，state增長1，經過switch語句可讓每次調用MoveNext()的時候執行不一樣部分的代碼。
4。MoveNext()返回false，結束。
這也能說明yield關鍵字實際上是一種語法糖，最終仍是經過實現IEnumberable<T>、IEnumberable、IEnumberator<T>和IEnumberator接口實現的迭代功能。