unity的C#学习——foreach循环相关：IEnumerable接口、LINQ语言集成查询、可枚举对象与枚举类型

C#里的判断和循环

C#和C语言都有条件语句和循环语句，但是它们在某些方面有所不同：

• 在条件语句方面，C#和C语言都支持if语句和switch语句。但是，C#引入了新的语言特性，如is 运算符、空条件运算符（?.）和空合并运算符（??）等，可以简化某些常见的条件检查。

• 在循环语句方面，C#和C语言都支持while、do-while和for循环。但是，C#引入了新的语言特性，如foreach语句和yield关键字，可以简化对集合和枚举类型的循环操作。

• 另外，C#还引入了LINQ（Language Integrated Query）语言集成查询，可以更方便地查询和操作集合数据。

因此，虽然C#和C语言都有相似的条件语句和循环语句，但是它们的语言特性有所不同，需要根据具体的语言和应用场景来选择合适的语法结构。

1、foreach循环

C#中的foreach循环提供了一种简单的迭代访问数组、集合和其他可枚举对象中的元素的方法。foreach循环通常比使用传统的for循环更简洁、易读，并且避免了许多由于编写错误的索引计算而导致的问题。

下面是使用foreach循环遍历数组的示例：

int[] numbers = {
    
     1, 2, 3, 4, 5 };
foreach (int number in numbers)
{
    
    
    Console.WriteLine(number);
}

上述代码中，foreach循环将每个整数元素赋值给变量number，并在循环体中使用该变量。可以看到，与传统的for循环相比，foreach循环不需要显式计算数组索引。

除了数组，foreach循环也可以用于遍历其他集合类型，例如List、Dictionary和Queue。只要集合实现了IEnumerable接口，就可以在foreach循环中使用它。下面是使用foreach循环遍历List集合的示例：

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List<string> names = new List<string>() {
    
     "Alice", "Bob", "Charlie" };
foreach (string name in names)
{
    
    
    Console.WriteLine(name);
}

总之，C#中的foreach循环是一种方便的迭代访问可枚举对象的方法，可以简化代码并减少索引计算错误。

2、IEnumerable接口

IEnumerable接口是C#中的一个基础接口，用于表示一个可枚举的集合。该接口定义了一个GetEnumerator()方法，用于返回一个IEnumerator对象，该对象可以用于枚举集合中的元素。

IEnumerable接口是所有可枚举集合类型的基础接口，包括数组、列表、队列、栈等等。通过实现IEnumerable接口，可以让自定义的集合类型能够像内置的集合类型一样被枚举。

下面是一个示例代码，演示了如何自定义一个集合类型，并实现IEnumerable接口：

using System;
using System.Collections;

class CustomCollection : IEnumerable
{
    
    
    private int[] numbers;

    public CustomCollection(int[] numbers)
    {
    
    
        this.numbers = numbers;
    }

    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
    
    
        return new CustomEnumerator(numbers);
    }

    private class CustomEnumerator : IEnumerator
    {
    
    
        private int[] numbers;
        private int index = -1;

        public CustomEnumerator(int[] numbers)
        {
    
    
            this.numbers = numbers;
        }

        public bool MoveNext()
        {
    
    
            index++;
            return index < numbers.Length;
        }

        public void Reset()
        {
    
    
            index = -1;
        }

        public object Current
        {
    
    
            get {
    
     return numbers[index]; }
        }
    }
}

class Program
{
    
    
    static void Main()
    {
    
    
        int[] numbers = {
    
     1, 2, 3, 4, 5 };
        CustomCollection collection = new CustomCollection(numbers);

        foreach (int n in collection)
        {
    
    
            Console.WriteLine(n);
        }
    }
}

在上述代码中，我们定义了一个CustomCollection类，该类实现了IEnumerable接口，并且实现了GetEnumerator()方法，返回一个自定义的CustomEnumerator对象。CustomEnumerator类实现了IEnumerator接口，用于实现枚举集合中元素的逻辑。

在Main()方法中，我们创建了一个int数组，然后将其作为参数传递给CustomCollection类的构造函数，创建了一个自定义的集合对象。最后，我们使用foreach循环遍历该集合对象中的元素，并将其输出到控制台中。

• 在C#中，foreach语句就是使用in关键字来遍历集合元素的语法糖。当我们在foreach语句中使用一个集合类型时，C#编译器会自动检测该类型是否实现了IEnumerable接口，如果实现了，则编译器会自动调用GetEnumerator()方法获取一个IEnumerator对象，然后使用该对象遍历集合中的元素。

运行上述代码，输出结果为：

1
2
3
4
5

3、LINQ语言集成查询

LINQ（Language Integrated Query）是C#中的一个重要特性，它允许开发人员使用一种统一的语法来查询各种数据源，包括集合、数组、数据库等等。LINQ将查询语句集成到C#语言中，使得查询变得更加直观、简洁和可维护。

LINQ使用一种类似于SQL的查询语法，但是它不仅仅适用于关系型数据库，而且适用于各种数据源。在LINQ中，数据源被表示为一个实现了IEnumerable或IQueryable接口的对象。通过使用LINQ语法，可以从这些数据源中选择、过滤、排序和组合数据。

下面是一个示例代码，演示了如何使用LINQ查询一个整数数组中的所有偶数：

using System;
using System.Linq;

class Program
{
    
    
    static void Main()
    {
    
    
        int[] numbers = {
    
     1, 2, 3, 4, 5 };

        var evenNumbers = from n in numbers //LINQ查询语法，返回一个可枚举集合对象
                          where n % 2 == 0
                          select n;

        foreach (int n in evenNumbers)
        {
    
    
            Console.WriteLine(n);
        }
    }
}

在上述代码中，我们使用LINQ查询语法来查询一个整数数组中的所有偶数。from关键字指定了数据源，where关键字指定了筛选条件，select关键字指定了要选择的数据。在查询结果中，我们使用foreach循环遍历所有偶数，并将其输出到控制台中。

运行上述代码，输出结果为：

2
4

可以看到，使用LINQ可以方便地从数据源中查询所需的数据，并使用C#的语法进行处理和输出。同时，LINQ还支持更多的查询操作，例如排序、分组和聚合等操作（详见SQL语句）。

4、可枚举对象和枚举类型的区别

在C#中，枚举类型是一种特殊的值类型，用于定义一组命名的常量。枚举类型的值是预定义的、具名的常量，也称为枚举成员。枚举类型通过将这些值组合在一起来表示可能的选项。

可枚举对象是指任何实现IEnumerable接口的类型。该接口定义了一个GetEnumerator方法，该方法返回一个IEnumerator接口的实例。IEnumerator接口定义了用于遍历集合中元素的方法。

• 枚举类型本身不是可枚举对象，但是可以通过实现IEnumerable接口来使枚举类型成为可枚举对象。通过实现该接口，可以在枚举类型上使用foreach语句，以遍历其成员。

以下是一个枚举类型变为可枚举对象的示例，其中的枚举成员表示不同的颜色：

enum Color
{
    
    
    Red,
    Green,
    Blue
}

如果想要在该枚举类型上使用foreach语句，可以通过以下方式实现IEnumerable接口：

enum Color : byte, IEnumerable
{
    
    
    Red,
    Green,
    Blue

    public IEnumerator GetEnumerator() //自定义的GetEnumerator()方法，在遍历时需要调用
    {
    
    
        return Enum.GetValues(typeof(Color)).GetEnumerator();
    }
}

现在，可以在该枚举类型上使用foreach语句，以遍历其成员：

foreach (Color color in new Color())
{
    
    
    Console.WriteLine(color);
}

在上面的示例中，涉及了以下两个函数：

1. Enum.GetValues(Type enumType)：返回枚举类型的所有成员的数组。该方法接受一个参数，即表示枚举类型的Type对象，并返回一个包含该枚举类型所有成员的数组。

• 在示例中，Enum.GetValues(typeof(Color)) 返回了一个数组，包含了枚举类型Color中所有成员。

2. IEnumerator GetEnumerator()：返回一个IEnumerator接口的实例，该实例包含了遍历集合中的元素的方法。该方法必须在实现IEnumerable接口的类或结构中定义。

• 在示例中，我们定义的GetEnumerator() 方法内部调用了Enum.GetValues(typeof(Color)).GetEnumerator() 方法，相当于继承了数组的GetEnumerator()方法，获取一个IEnumerator接口实例，包含了用于foreach循环遍历的实例方法。

输出结果为：

Red
Green
Blue

注意，枚举类型必须实现IEnumerable接口才能成为可枚举对象，否则无法在其上使用foreach语句。