从c#迭代器到unity协程

先从c# 1.0的迭代器说起，这里主要借鉴《C# in depth》里对于迭代器内容的案例，并加以详细的说明

对一个对象要执行foreach遍历操作，这个对象必须继承Ienumbable接口，并实现GetIenumator方法，并且返回一个实现了IEnumerator接口的实例，

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            object[] values = { "a", "b", "c", "d" };
            IterationSample collection = new IterationSample(values, 1);
            foreach (var item in collection)
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
        }
    }
    public class IterationSample : IEnumerable
    {
        object[] values;
        int startingPoint;
        // 构造函数
        public IterationSample(object[] values, int startingPoint)
        {
            this.values = values;
            this.startingPoint = startingPoint;
        }
        // IEnumaerable接口实现
        public IEnumerator GetEnumerator()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

接下来，我们使用c#1.0的方式实现这个GetEnumerator方法，来实现对IterationSample中数据的遍历，要实现GetEnumerator方法，需要注意以下两点

1.需要返回实现了IEnumerator接口的实例，我们采用创建内嵌类来实现，嵌套类型是可以访问它外层类型的私有成员， c# in depth中有解释为什么不在IterationSample去直接实现IEnumerator接口（也可以自行发散一下思维）

2.创建的内嵌类中需要存储指向“父级” （当前例子即指向IterationSample）以及当前遍历位置

下面声明IterationSampleIterator作为IterationSample的内嵌类累实现IEnumerator接口

 

public class IterationSampleIterator : IEnumerator
        {
            IterationSample parent;
            int position;
            internal IterationSampleIterator(IterationSample parent)
            {
                this.parent = parent;
                position = -1;    //在第一个元素之前开始，
            }
            //接口属性实现，返回当前值
            public object Current
            {
                get
                {
                    if (position == -1 || position == parent.values.Length)
                    {
                        throw new InvalidOperationException();
                    }
                    int index = position + parent.startingPoint;
                    index = index % parent.values.Length;
                    return parent.values[index];
                }
            }
            //接口方法实现，每次要获取值之前，调用MoveNext方法，返回false则遍历结束
            public bool MoveNext()
            {
                //如果需要遍历，则增加position值
                if(position!=parent.values.Length)   
                {
                    position++;
                }
                //当不可遍历时，返回false
                return position < parent.values.Length;
            }
            public void Reset()
            {
                position = -1;
            }
        }

实现了迭代器类，接下里修改一下IterationSample中的GetIEnumerator方法，就可以实现对IterationSample类中的valuse数组进行遍历了

   // IEnumaerable接口实现
        public IEnumerator GetEnumerator()
        {
             //返回迭代器类的实例，当我们使用foreach循环时，会自动调用迭代器类中的MoveNext方法并获取current，直到MoveNext返回false
            return new IterationSampleIterator(this);
        }

我们经常可能也会看见迭代的另一种写法

               IEnumerable iterable = new IterationSample(values, 1);
                IEnumerator iterator = iterable.GetEnumerator();
                while (iterator.MoveNext())
                {
                    Console.WriteLine(iterator.Current);
                }

正因为在c#1中实现迭代器很麻烦，所以在c#2中提供了yield关键字来简化迭代器的实现，在c#2中，我们只需几行简单的代码 就可以完全代替上面在IterationSample中实现的IterationSampleIterator内嵌类的功能，使用yield关键字改写GetIEnumator方法，只需两行代码

public IEnumerator GetEnumerator()
        {
            for (int i = 0; i < values.Length ; i++)
                yield return values[(i + startingPoint) % values.Length];
        }

我们使用.Reflector反编译这段代码来查看编译器都做了哪些工作，进一步的理解yield语句，反编译后的代码如下

 

从上面的C#实现可以知道：函数内有多少个 yield return 在对应的 MoveNext() 就会返回多少次 true （不包含嵌套）。另外非常重要的一点的是：同一个函数内的其他代码（不是 yield return 语句）会被移到 MoveNext 中去。

 有了yield关键字，我们还可以更方便的实现自定义的遍历函数，比如我们在IterationSample中添加一个MySort方法，返回类型为实现IEnumerable接口的实例，因为使用foreach，遍历的集合必须是实现IEnumerable接口的实例，因为有yield关键字，所以编译后Mysort方法中返回的实例对象即就是实现IEnumerable接口的父类实例

 public IEnumerable MySort()
        {
          //我们设置只遍历前2个元素
            for (int i = 0; i < values.Length-2; i++)
                yield return values[(i + startingPoint) % values.Length];

        }

 接下来使用我们自定义的方法来遍历

            IterationSample collection = new IterationSample(values, 1);
            foreach (var item in collection.MySort() )
            {
                Console.WriteLine(item);
            }

关于yield语句的一些使用注意事项，这里就不在讲，只说明yield语句背后的工作原理，可以自行了解，c# in depth中也有详细说明

接下里了解一下yield语句在unity协程中的使用 

 

c# 2.0 yield关键字对迭代器的封装

反编译yield关键字实现的内容

unity协程的几种用法 及释义

嵌套线程的执行顺序