多角度让你彻底明白yield语法糖的用法和原理及在C#函数式编程中的作用（yield 用法）
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2022-08-01
C# 中yield关键字解析（乘风破浪的姐姐第三季）
前言
前段时间了解到yield关键字，一直觉得还不错。今天给大家分享一下yield关键字的用法。yield return 返回集合不是一次性返回所有集合元素，而是一次调用返回一个元素。具体如何使用yield return 返回集合呢？我们一起往下面看吧。
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yield使用介绍
yield return 和yield break：
我们看下平常循环返回集合的使用操作（返回1-100中的偶数）：
class Program
{
static private List
Program() //构造函数。我们可以通过这个构造函数往待测试集合中存入1-100这100个测试数据
{
_numArray = new List
for (int i = 1; i <= 100; i++)
{
_numArray.Add(i); //把1到100保存在集合当中方便操作
}
}
static void Main(string[] args)
{
new Program();
TestMethod();
}
//测试求1到100之间的全部偶数
static public void TestMethod()
{
foreach (var item in GetAllEvenNumberOld())
{
Console.WriteLine(item); //输出偶数测试
}
}
///
/// 使用平常返回集合方法
///
///
static IEnumerable
{
var listNum = new List
foreach (int num in _numArray)
{
if (num % 2 == 0) //判断是不是偶数
{
listNum.Add(num); //返回当前偶数
}
}
return listNum;
}
}
然后我们再看看使用yield return返回集合操作：
class Program
{
static private List
Program() //构造函数。我们可以通过这个构造函数往待测试集合中存入1-100这100个测试数据
{
_numArray = new List
for (int i = 1; i <= 100; i++)
{
_numArray.Add(i); //把1到100保存在集合当中方便操作
}
}
static void Main(string[] args)
{
new Program();
TestMethod();
}
//测试求1到100之间的全部偶数
static public void TestMethod()
{
foreach (var item in GetAllEvenNumber())
{
Console.WriteLine(item); //输出偶数测试
}
}
//使用Yield Return情况下的方法
static IEnumerable
{
foreach (int num in _numArray)
{
if (num % 2 == 0) //判断是不是偶数
{
yield return num; //返回当前偶数
}
}
yield break; //当前集合已经遍历完毕，我们就跳出当前函数，其实你不加也可以
//这个作用就是提前结束当前函数，就是说这个函数运行完毕了。
}
}
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与平常return比较
上面我们看到了yield return 的使用方法，那么这个与return返回集合有什么区别呢？我们看下面一个案例来进行分析：
我们首先先看通过returun返回集合的一个案例：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
foreach (var item in GetNums())
{
Console.WriteLine($" common return:{item}");
}
}
///
/// 平常return 返回集合
///
///
public static IEnumerable
{
var listNum = new List
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine($"yield return:{i}");
listNum.Add(i);
}
return listNum;
}
}
通过代码的运行结果，我们可以看到这里返回的结果 yield return 和comment return是分成两边的。先执行完一个然后开始执行另外一个。不干涉。
我们接着看下使用yield return返回集合：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
foreach (var item in GetNumsYield())
{
Console.WriteLine($" common return:{item}");
}
}
///
/// 通过yield return 返回集合
///
///
public static IEnumerable
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine($"yield return:{i}");
yield return i;
}
}
}
我们看这个运行结果，这里yield return 和comment return 的输出完全交替了。这里说明是一次调用就返回了一个元素。
通过上面的案例我们可以发现，yield return 并不是等所有执行完了才一次性返回的。而是调用一次就返回一次结果的元素。这也就是按需供给。
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解析定义类
我们已经大致了解了yield 的用法和它与平常的返回的区别。我们可以继续查看其运行原理。我们首先看这么一个案例（在0-10中随机返回五个数字）：
我们通过SharpLab反编译其代码,我们进行查看发现yield具体详细实现：
我们看到yield内部含有一个迭代器。这样去实现的迭代遍历。同时包含_state字段、用来存储上一次的记录。_current包含当前的值、也通过_initialThreadId获取当前线程id。其中主要的方法是迭代器方法MoveNext()。我们根据反编译结果来实现一个与yiled相似的类：
///
/// 解析yield并定义相似类
///
public sealed class GetRandomNumbersClass : IEnumerable
{
public static Random r = new Random();
///
/// 状态
///
private int _state;
///
///储存当前值
///
private int _current;
///
/// 线程id
///
private int _initialThreadId;
///
/// 集合元素数量
///
private int count;
///
/// 集合元素数量
///
public int _count;
///
/// 当前指针
///
private int i;
int IEnumerator
{
[DebuggerHidden]
get
{
return _current;
}
}
object IEnumerator.Current
{
[DebuggerHidden]
get
{
return _current;
}
}
[DebuggerHidden]
public GetRandomNumbersClass(int state)
{
this._state = state;
_initialThreadId = Environment.CurrentManagedThreadId;
}
[DebuggerHidden]
void IDisposable.Dispose()
{
}
private bool MoveNext()
{
switch (_state)
{
default:
return false;
case 0:
_state = -1;
i = 0;
break;
case 1:
_state = -1;
i++;
break;
}
if (i < count)
{
_current = r.Next(10);
_state = 1;
return true;
}
return false;
}
bool IEnumerator.MoveNext()
{
//ILSpy generated this explicit interface implementation from .override directive in MoveNext
return this.MoveNext();
}
[DebuggerHidden]
void IEnumerator.Reset()
{
throw new NotSupportedException();
}
[DebuggerHidden]
public IEnumerator
{
GetRandomNumbersClass _getRandom;
if (_state == -2 && _initialThreadId == Environment.CurrentManagedThreadId)
{
_state = 0;
_getRandom = this;
}
else
{
_getRandom = new GetRandomNumbersClass(0);
}
_getRandom.count = _count;
return _getRandom;
}
[DebuggerHidden]
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
{
return GetEnumerator();
}
[IteratorStateMachine(typeof(GetRandomNumbersClass))]
private static IEnumerable
{
GetRandomNumbersClass getRandomNumbersClass = new GetRandomNumbersClass(-2);
getRandomNumbersClass._count = count;
return getRandomNumbersClass;
}
private static void Main(string[] args)
{
IEnumerator
try
{
foreach (int item in GetList(5))
Console.WriteLine(item);
//while (enumerator.MoveNext())
//{
// int current = enumerator.Current;
// Console.WriteLine(current);
//}
}
finally
{
if (enumerator != null)
{
enumerator.Dispose();
}
}
Console.ReadKey();
}
}
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