c# yield關鍵字原理詳解

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c# yield關鍵字的用法

1.yield實現的功能
yield return：
先看下面的代碼，通過yield return實現了類似用foreach遍曆數組的功能，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{    //一個傳回型別為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)    {        //通過foreach迴圈迭代此函數        foreach(int item in enumerableFuc())        {            WriteLine(item);        }        ReadKey();    }}輸出結果：123

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，所以yield break是用來終止迭代的。

using static System.Console;using System.Collections.Generic;class Program{    //一個傳回型別為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)    {        //通過foreach迴圈迭代此函數        foreach(int item in enumerableFuc())        {            WriteLine(item);        }        ReadKey();    }}輸出結果：12

2.只能使用在傳回型別必須為 IEnumerable、IEnumerable<T>、IEnumerator 或 IEnumerator<T>的方法、運算子、get訪問器中。

3.yield關鍵字的實現原理
我們用while迴圈代替foreach迴圈，發現我們雖然沒有實現GetEnumerator()，也沒有實現對應的IEnumerator的MoveNext()，和Current屬性，但是我們仍然能正常使用這些函數。

class Program{    //一個傳回型別為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迴圈代替foreach        IEnumerator<int> enumerator = enumerableFuc().GetEnumerator();        while (enumerator.MoveNext())        {            int current = enumerator.Current;            WriteLine(current);        }        ReadKey();    }}輸出結果：123

至於為什麼會出現這種情況，我們可以用ILSpy對產生的exe進行反編譯來找到原因。
由於直接反編譯成C#會變為原樣

所以我們選擇反編譯為帶C#注釋的IL代碼，雖然可讀性差點，但是可以詳細的瞭解其中過的原理。
先來看Program翻譯的情況，編譯的時候自動產生了一個新的類。

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

看這個代碼自動產生的類的實現，發現它繼承了IEnumerable、IEnumerable<T>、IEnumerator 或 IEnumerator<T>，這時我們應該已經能猜到這個新的類就是我們沒有實現對應的IEnumerator的MoveNext()，和Current屬性，但是我們仍然能正常使用這些函數的原因了。

我們再來看一下這個類具體是如何?迭代的呢，我們主要來看一下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，代表迭代結束。這四次迭代對應被3個yield return語句分成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，擷取代碼自動產生的類的執行個體。
2.接著調用GetEnumberator()函數，將擷取的類自己作為迭代器開始迭代。
3.每次運行MoveNext()，state增加1，通過switch語句可以讓每次調用MoveNext()的時候執行不同部分的代碼。
4。MoveNext()返回false，結束。
這也能說明yield關鍵字其實是一種文法糖，最終還是通過實現IEnumberable<T>、IEnumberable、IEnumberator<T>和IEnumberator介面實現的迭代功能。

c# yield關鍵字原理詳解