Itérateurs (C#)
Un itérateur peut être utilisé pour parcourir des collections, comme des listes et des tableaux.
Une méthode d’itérateur ou un accesseur get effectue une itération personnalisée sur une collection. Une méthode d’itérateur utilise l’instruction yield return pour retourner chaque élément un par un. Quand une instruction yield return est atteinte, l’emplacement actuel dans le code est mémorisé. L’exécution est redémarrée à partir de cet emplacement lors de l’appel suivant de la fonction d’itérateur.
Vous consommez un itérateur à partir du code client en utilisant une instruction foreach ou une requête LINQ.
Dans l’exemple suivant, la première itération de la boucle foreach fait que l’exécution continue dans la méthode d’itérateur SomeNumbers, jusqu’à ce que la première instruction yield return soit atteinte. Cette itération retourne la valeur 3, et l’emplacement actif dans la méthode d’itérateur est mémorisé. Dans l’itération suivante de la boucle, l’exécution de la méthode d’itérateur continue là où elle s’était arrêtée, et s’arrête de nouveau quand elle atteint une instruction yield return. Cette itération retourne la valeur 5, et l’emplacement actif dans la méthode d’itérateur est mémorisé. La boucle se termine quand la fin de la méthode d’itérateur est atteinte.
static void Main()
{
foreach (int number in SomeNumbers())
{
Console.Write(number.ToString() + " ");
}
// Output: 3 5 8
Console.ReadKey();
}
public static System.Collections.IEnumerable SomeNumbers()
{
yield return 3;
yield return 5;
yield return 8;
}
Le type de retour d’une méthode d’itérateur ou de l’accesseur get peut être IEnumerable, IEnumerable<T>, IEnumerator ou IEnumerator<T>.
Utilisez une instruction yield break pour terminer l'itération.
Notes
Tous les exemples de cette rubrique, à l’exception de l’exemple de l’itérateur simple, incluent des directives using pour les espaces de noms System.Collections et System.Collections.Generic.
Itérateur simple
L’exemple suivant comprend une seule instruction yield return qui se trouve dans une boucle for. Dans Main, chaque itération du corps d’instruction foreach crée un appel à la fonction d’itérateur, qui poursuit avec l’instruction yield return suivante.
static void Main()
{
foreach (int number in EvenSequence(5, 18))
{
Console.Write(number.ToString() + " ");
}
// Output: 6 8 10 12 14 16 18
Console.ReadKey();
}
public static System.Collections.Generic.IEnumerable<int>
EvenSequence(int firstNumber, int lastNumber)
{
// Yield even numbers in the range.
for (int number = firstNumber; number <= lastNumber; number++)
{
if (number % 2 == 0)
{
yield return number;
}
}
}
Création d’une classe de collection
Dans l’exemple suivant, la classe DaysOfTheWeek implémente l’interface IEnumerable, ce qui nécessite la méthode GetEnumerator. Le compilateur appelle implicitement la méthode GetEnumerator, qui retourne un IEnumerator.
La méthode GetEnumerator retourne chaque chaîne une à la fois en utilisant l’instruction yield return.
static void Main()
{
DaysOfTheWeek days = new DaysOfTheWeek();
foreach (string day in days)
{
Console.Write(day + " ");
}
// Output: Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat
Console.ReadKey();
}
public class DaysOfTheWeek : IEnumerable
{
private string[] days = ["Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"];
public IEnumerator GetEnumerator()
{
for (int index = 0; index < days.Length; index++)
{
// Yield each day of the week.
yield return days[index];
}
}
}
L’exemple suivant crée une classe Zoo qui contient une collection d’animaux.
L’instruction foreach qui fait référence à l’instance de classe (theZoo) appelle implicitement la méthode GetEnumerator. Les instructions foreach qui font référence aux propriétés Birds et Mammals utilisent la méthode d’itérateur nommée AnimalsForType.
static void Main()
{
Zoo theZoo = new Zoo();
theZoo.AddMammal("Whale");
theZoo.AddMammal("Rhinoceros");
theZoo.AddBird("Penguin");
theZoo.AddBird("Warbler");
foreach (string name in theZoo)
{
Console.Write(name + " ");
}
Console.WriteLine();
// Output: Whale Rhinoceros Penguin Warbler
foreach (string name in theZoo.Birds)
{
Console.Write(name + " ");
}
Console.WriteLine();
// Output: Penguin Warbler
foreach (string name in theZoo.Mammals)
{
Console.Write(name + " ");
}
Console.WriteLine();
// Output: Whale Rhinoceros
Console.ReadKey();
}
public class Zoo : IEnumerable
{
// Private members.
private List<Animal> animals = new List<Animal>();
// Public methods.
public void AddMammal(string name)
{
animals.Add(new Animal { Name = name, Type = Animal.TypeEnum.Mammal });
}
public void AddBird(string name)
{
animals.Add(new Animal { Name = name, Type = Animal.TypeEnum.Bird });
}
public IEnumerator GetEnumerator()
{
foreach (Animal theAnimal in animals)
{
yield return theAnimal.Name;
}
}
// Public members.
public IEnumerable Mammals
{
get { return AnimalsForType(Animal.TypeEnum.Mammal); }
}
public IEnumerable Birds
{
get { return AnimalsForType(Animal.TypeEnum.Bird); }
}
// Private methods.
private IEnumerable AnimalsForType(Animal.TypeEnum type)
{
foreach (Animal theAnimal in animals)
{
if (theAnimal.Type == type)
{
yield return theAnimal.Name;
}
}
}
// Private class.
private class Animal
{
public enum TypeEnum { Bird, Mammal }
public string Name { get; set; }
public TypeEnum Type { get; set; }
}
}
Utilisation d’itérateurs avec une liste générique
Dans l’exemple suivant, la classe générique Stack<T> implémente l'interface générique IEnumerable<T>. La méthode Push affecte des valeurs à un tableau de type T. La méthode GetEnumerator retourne les valeurs de tableau à l’aide de l’instruction yield return.
Outre la méthode GetEnumerator générique, la méthode GetEnumerator non générique doit également être implémentée. C’est parce que IEnumerable<T> hérite de IEnumerable. L’implémentation non générique s’en remet à l’implémentation générique.
L’exemple utilise des itérateurs nommés pour prendre en charge différentes façons d’itérer au sein de la même collection de données. Ces itérateurs nommés sont les propriétés TopToBottom et BottomToTop, et la méthode TopN.
La propriété BottomToTop utilise un itérateur dans un accesseur get.
static void Main()
{
Stack<int> theStack = new Stack<int>();
// Add items to the stack.
for (int number = 0; number <= 9; number++)
{
theStack.Push(number);
}
// Retrieve items from the stack.
// foreach is allowed because theStack implements IEnumerable<int>.
foreach (int number in theStack)
{
Console.Write("{0} ", number);
}
Console.WriteLine();
// Output: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
// foreach is allowed, because theStack.TopToBottom returns IEnumerable(Of Integer).
foreach (int number in theStack.TopToBottom)
{
Console.Write("{0} ", number);
}
Console.WriteLine();
// Output: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
foreach (int number in theStack.BottomToTop)
{
Console.Write("{0} ", number);
}
Console.WriteLine();
// Output: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
foreach (int number in theStack.TopN(7))
{
Console.Write("{0} ", number);
}
Console.WriteLine();
// Output: 9 8 7 6 5 4 3
Console.ReadKey();
}
public class Stack<T> : IEnumerable<T>
{
private T[] values = new T[100];
private int top = 0;
public void Push(T t)
{
values[top] = t;
top++;
}
public T Pop()
{
top--;
return values[top];
}
// This method implements the GetEnumerator method. It allows
// an instance of the class to be used in a foreach statement.
public IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
for (int index = top - 1; index >= 0; index--)
{
yield return values[index];
}
}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
{
return GetEnumerator();
}
public IEnumerable<T> TopToBottom
{
get { return this; }
}
public IEnumerable<T> BottomToTop
{
get
{
for (int index = 0; index <= top - 1; index++)
{
yield return values[index];
}
}
}
public IEnumerable<T> TopN(int itemsFromTop)
{
// Return less than itemsFromTop if necessary.
int startIndex = itemsFromTop >= top ? 0 : top - itemsFromTop;
for (int index = top - 1; index >= startIndex; index--)
{
yield return values[index];
}
}
}
Informations sur la syntaxe
Un itérateur peut être une méthode ou un accesseur get. Un itérateur ne peut pas être présent dans un événement, un constructeur d’instance, un constructeur statique ou un finaliseur statique.
Il doit y avoir une conversion implicite entre le type d’expression dans l’instruction yield return et l’argument de type pour l’IEnumerable<T> retourné par l’itérateur.
En C#, une méthode d’itérateur ne peut avoir aucun paramètre in, ref ou out.
En C#, yield n’est pas un mot réservé ; il a une signification spéciale seulement quand il est utilisé avant un mot clé return ou break.
Implémentation technique
Bien que vous écriviez un itérateur comme une méthode, le compilateur le traduit en une classe imbriquée, qui est en réalité une machine à états. Cette classe fait le suivi de la position de l’itérateur tant que la boucle foreach du code client se poursuit.
Pour savoir ce que fait le compilateur, vous pouvez utiliser l’outil Ildasm.exe afin de visualiser le code CIL (Common Intermediate Language) généré pour une méthode d’itérateur.
Quand vous créez un itérateur pour une classe ou un struct, vous n’avez pas besoin d’implémenter l’ensemble de l’interface IEnumerator. Quand le compilateur détecte l’itérateur, il génère automatiquement les méthodes Current, MoveNext et Dispose de l’interface IEnumerator ou IEnumerator<T>.
À chaque itération successive de la boucle foreach (ou de l’appel direct à IEnumerator.MoveNext), le corps du code de l’itérateur suivant reprend après l’instruction yield return précédente. Il continue ensuite jusqu’à l’instruction yield return suivante, jusqu’à atteindre la fin du corps de l’itérateur ou jusqu’à rencontrer une instruction yield break.
Les itérateurs ne prennent pas en charge la méthode IEnumerator.Reset. Pour réitérer à partir du début, vous devez obtenir un nouvel itérateur. L’appel de Reset sur l’itérateur retourné par une méthode d’itérateur lève un NotSupportedException.
Pour plus d’informations, consultez la spécification du langage C#.
Utilisation d’itérateurs
Les itérateurs vous permettent de conserver la simplicité d’une boucle foreach quand vous avez besoin d’utiliser un code complexe pour remplir la séquence d’une liste. Ceci peut être utile quand vous voulez faire les opérations suivantes :
Modifier la séquence de la liste après la première itération de la boucle
foreach.Éviter de charger entièrement une grande liste avant la première itération d’une boucle
foreach. Une extraction paginée pour charger un lot de lignes d’une table est un exemple. Un autre exemple est la méthode EnumerateFiles, qui implémente les itérateurs dans .NET.Encapsuler la création de la liste dans l’itérateur. Dans la méthode d’itérateur, vous pouvez créer la liste et générer ensuite chaque résultat dans une boucle.
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