? ? ? 自定義類能夠被for each，應(yīng)該算是個老生常談的話題了，相關(guān)的資料都很多，不過這里整理總結(jié)主流語言的不同實現(xiàn)方式，并比較部分細節(jié)上的差異。

? ? ? 第一種語言，也是實現(xiàn)起來最簡單的Java語言。在Java里，要被for each，就須實現(xiàn)Iterable<T>接口。Iterable<T>接口定義有一個方法（注：Java8以后多了兩個default方法，不用管他）：

1 Iterator<T> iterator();

? ? ??Iterator<T>接口下有三個方法：

1 boolean hasNext(); 2 T next();

? ? ? 細節(jié)：迭代的第一次會先調(diào)用hasNext();方法，這一點跟后面有些語言不相同。

? ? ? 多說幾句，可能有些同學(xué)對Iterable<T>接口與Iterator<T>接口不一樣的地方是，Iterable<T>是容器類所實現(xiàn)的，Iterator<T>是迭代器。容器類是存放數(shù)據(jù)的，迭代器是存放迭代過程中的游標（當前訪問的位置），和控制游標和訪問器的移動的。

? ? ? 實現(xiàn)例子：

1 public class Person { 2 private String name; 3 public Person() {//構(gòu)造函數(shù) 4 } 5 public String getName() { 6 return name; 7 } 8 } 9 public class PersonSet implements Iterable<Person>{ 10 private Person[] persons;//容器類存放數(shù)據(jù)，數(shù)組本身就可以被for each，只是這里演示如何使用Iterable<Person>接口。 11 public PersonSet(){ 12 //構(gòu)造函數(shù) 13 } 14 @Override 15 public Iterator<Person> iterator() { 16 // TODO Auto-generated method stub 17 return new Iterator<Person>() { 18 private int index=0;//迭代器存放游標 19 @Override 20 public boolean hasNext() { 21 // TODO Auto-generated method stub 22 return index < persons.Length; 23 } 24 25 @Override 26 public Person next() { 27 // TODO Auto-generated method stub 28 return persons[index++];//別忘了訪問完數(shù)據(jù)還得移動游標 29 } 30 }; 31 } 32 }

? ? ? 遍歷方法：

1 PersonSet persons=//具體初始化過程不寫 2 for (Person person : persons) 3 { 4 System.out.println(person.getName()); 5 }

? ? ? 第二種語言，C#，跟JAVA相當類似，只是在迭代器的具體實現(xiàn)有些細節(jié)上的差異。Java是Iterable<T>，C#對應(yīng)的接口叫IEnumerable<T>。IEnumerable<T>從非泛型的版本繼承，有兩個方法：

1 IEnumerator<T> GetEnumerator(); 2 IEnumerator GetEnumerator();

? ? ? 與IEnumerable<T>相似，IEnumerator<T>接口也是從IEnumerator繼承，同時還繼承了IDisposable接口。其有3個方法和2個屬性：

1 T Current { get; } 2 object Current { get; } 3 void Dispose(); 4 bool MoveNext(); 5 void Reset();

? ? ? 方法和屬性較多，邏輯容易亂。不用愁，我來捋一下順序：

? ? ?第一次訪問：Reset()（初始化后游標被設(shè)置為空位置，不指向任何元素）->MoveNext()->Current

? ? ?第二次及以后訪問：MoveNext()->Current

? ? ?訪問退出：MoveNext()->Dispose()

? ? ? 具體實現(xiàn)：

1 class Person 2 { 3 public string Name { get; } 4 } 5 class PersonSet:IEnumerable<Person> 6 { 7 private Person[] persons; 8 public PersonSet() 9 {//構(gòu)造函數(shù) 10 } 11 public IEnumerator<Person> GetEnumerator() => new Enumerator(this); 12 13 IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => GetEnumerator();//顯式接口實現(xiàn)，直接返回泛型版本就可 14 private class Enumerator : IEnumerator<Person> 15 { 16 private int index; 17 private PersonSet parent; 18 public Enumerator(PersonSet parent) 19 { 20 this.parent = parent; 21 } 22 public Person Current => parent.persons[index]; 23 24 object IEnumerator.Current => parent.persons[index]; 25 26 void IDisposable.Dispose() { } 27 28 public bool MoveNext() => (++index) < parent.persons.Length; 29 30 public void Reset() => index = -1;//游標一定要設(shè)為空！ 31 32 } 33 }

? ? ?調(diào)用方法：

PersonSet persons=//具體初始化過程不寫。 foreach(var person in persons) {Console.WriteLine(person.Name); }

? ? ? 第三種方法，是C++/cli，其實C++/cli與C#都是基于.net的，C++/cli也一樣從IEnumerable<T>繼承，只是C++/cli不支持顯式接口實現(xiàn)，寫法有些差異。并且C++/cli語法啰嗦臃腫，順便給大家開眼界。一般不主張使用C++/cli，但是在混合使用C#和本地C++代碼時會很有用。另外，C++/cli的成員可以是非托管類的指針，但不能是對象本身（可能是因為托管對象會在內(nèi)存移動，使得非托管類無法對自身成員進行取地址），C++/cli的泛型參數(shù)不能使非托管的，指針也不行。

頭文件：

1 #pragma once 2 ref class Person 3 { 4 public: 5 property System::String^ Name { System::String^ get();} 6 }; 7 ref class PersonSet : System::Collections::Generic::IEnumerable<Person^> 8 { 9 ref class Enumerator : System::Collections::Generic::IEnumerator<Person^> 10 { 11 private: 12 PersonSet^ parent; 13 public: 14 Enumerator(); 15 ~Enumerator(); 16 property Person^ Current{ virtual Person^ get(); }; 17 property Object^ NonGenericCurrent 18 { 19 virtual Object^ get() final = System::Collections::IEnumerator::Current::get; 20 //通過重命名地方法來實現(xiàn)C#的“顯式接口調(diào)用”的效果。 21 } 22 virtual bool MoveNext(); 23 virtual void Reset(); 24 }; 25 array<Person^>^ persons; 26 public: 27 PersonSet(); 28 virtual System::Collections::Generic::IEnumerator<Person^>^ GetEnumerator() final; 29 virtual System::Collections::IEnumerator^ GetNonGenericEnumerator() final 30 = System::Collections::IEnumerable::GetEnumerator; 31 //通過重命名地方法來實現(xiàn)C#的“顯式接口調(diào)用”的效果。 32 };

CPP文件：（部分）

1 Person^ PersonSet::Enumerator::Current::get() 2 { 3 return parent->persons[index]; 4 } 5 Object^ PersonSet::Enumerator::NonGenericCurrent::get() 6 { 7 return parent->persons[index]; 8 } 9 10 bool PersonSet::Enumerator::MoveNext() 11 { 12 return ++index < parent->persons->Length; 13 } 14 15 void PersonSet::Enumerator::Reset() 16 { 17 index = -1; 18 } 19 20 System::Collections::Generic::IEnumerator<Person^>^ PersonSet::GetEnumerator() 21 { 22 return gcnew Enumerator(this); 23 } 24 25 System::Collections::IEnumerator ^ PersonSet::GetNonGenericEnumerator() 26 { 27 return GetEnumerator(); 28 }

?

? ? ? ?調(diào)用方法：

1 PersonSet^ persons = gcnew PersonSet(); 2 for each (auto person in persons) 3 { 4 Console::WriteLine(person->Name); 5 }

? ? ? ?最后是非托管C++方式，非托管C++沒有接口這個概念，所以不存在要實現(xiàn)哪個接口的問題。事實上，C++11之前并沒有foreach(C++11里叫for range)，C++11要實現(xiàn)for range，需要實現(xiàn)以下五個函數(shù)：

1 iterator begin();//前兩個函數(shù)是容器類的成員，iterator是自行實現(xiàn)的迭代器，類名任意。 2 iterator end(); 3 iterator& operator++();//后三個是迭代器的成員，操作符重載。 4 bool operator!=(iterator& other); 5 T operator*();//T是想要訪問的元素

? ? ? 調(diào)用順序：

? ? ?第一次訪問元素：?begin() ==> end() ==>?operator!=(iterator& other) ?==>?operator*()

? ? ?第二次即以后訪問元素：operator++() ==>?operator!=(iterator& other) ?==>?operator*()?

? ? ?訪問退出：operator++() ==>?operator!=(iterator& other)

? ? ? 注意的是：for range的迭代器游標初始化一定是指向首元素！實現(xiàn)方式：

頭文件：

1 struct NativePerson 2 { 3 const char* name; 4 }; 5 class PersonSet1 6 { 7 NativePerson* const persons; 8 const int length; 9 public: 10 class iterator 11 { 12 PersonSet1* parent; 13 int current; 14 public: 15 iterator(PersonSet1* parent,int current); 16 iterator& operator++(); 17 bool operator!=(iterator& other); 18 NativePerson operator*(); 19 }; 20 PersonSet1(NativePerson* const persons, int length); 21 iterator begin(); 22 iterator end(); 23 };

CPP文件：（部分）

1 PersonSet1::iterator & PersonSet1::iterator::operator++() 2 { 3 current++; 4 return *this; 5 } 6 7 bool PersonSet1::iterator::operator!=(iterator & other) 8 { 9 return current < other.current; 10 } 11 12 NativePerson PersonSet1::iterator::operator*() 13 { 14 return parent->persons[current]; 15 } 16 17 PersonSet1::iterator PersonSet1::begin() 18 { 19 return iterator(this,0); 20 } 21 22 PersonSet1::iterator PersonSet1::end() 23 { 24 return iterator(this, length); 25 }

?? ? ?C++98的遍歷方式：

1 PersonSet1 ps(new NativePerson[10],10); 2 for (PersonSet1::iterator pp = ps.begin();pp != ps.end();pp++) 3 { 4 cout << (*p).name << endl; 5 }

? ? ?C++11的遍歷方式：

1 PersonSet1 ps(new NativePerson[10],10); 2 for (auto p : ps) 3 { 4 cout<<p.name<<endl; 5 }

? ? ?這里有個問題，按照要求，迭代器似乎必須知道最后一個元素，那對于只能遍歷，得等到遍歷到最后一個元素才能知道他的存在（沒有后繼），是否就沒法實現(xiàn)了呢？也不是，可以這么變通：begin()和end()不是各返回一個迭代器么，前者的游標會動，后者不動。給迭代器設(shè)置一個成員curPos，begin()返回的迭代器curPos為0，end()返回的迭代器curPos為1，然后當begin()的迭代器迭代到?jīng)]有沒有后繼時，把curPos設(shè)為1，然后不就能使得循環(huán)退出么？

? ? ?實現(xiàn)方法，假設(shè)有一個讀取NativePerson的讀取器，他長這樣的：

1 class PersonReader 2 { 3 public: 4 bool next(); 5 NativePerson get(); 6 };

? ? ?然后就可以這樣實現(xiàn)：

? ? ?頭文件：

1 class PersonSet2 2 { 3 PersonReader& reader; 4 public: 5 class iterator 6 { 7 PersonSet2& parent; 8 CurPos curPos; 9 public: 10 iterator(PersonSet2& parent);//begin 11 iterator();//end 12 iterator& operator++(); 13 bool operator!=(iterator& other); 14 NativePerson operator*(); 15 }; 16 PersonSet2(PersonReader& reader); 17 iterator begin(); 18 iterator end(); 19 };

CPP文件：（部分）

1 PersonSet2::iterator::iterator(PersonSet2 & parent) : parent(parent) 2 { 3 curPos = BEGIN; 4 operator++();//必須調(diào)用一次operator++()保證指針處在第一個元素。 5 } 6 PersonSet2::iterator::iterator() : parent(*(PersonSet2*)nullptr) 7 { 8 curPos = END; 9 } 10 11 PersonSet2::iterator & PersonSet2::iterator::operator++() 12 { 13 if (parent.reader.next()) 14 { 15 //把讀取器的游標往后移動后要做的事 16 } 17 else 18 { 19 curPos = END;//這樣就把迭代器標記為末元素 20 } 21 return *this; 22 } 23 24 bool PersonSet2::iterator::operator!=(iterator & other) 25 { 26 return curPos != other.curPos;//如果沒讀到最后一個元素，迭代器游標位置為BEGIN，否則就被設(shè)為END 27 } 28 29 NativePerson PersonSet2::iterator::operator*() 30 { 31 return parent.reader.get(); 32 } 33 34 PersonSet2::iterator PersonSet2::begin() 35 { 36 return iterator(*this); 37 } 38 39 PersonSet2::iterator PersonSet2::end() 40 { 41 return iterator(); 42 }

然后就沒有然后了。還有什么問題么？

?

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/CCQLegend/p/5110755.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的自定义能够for each的类，C#,Java,C++,C++/cli的实现方法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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