Что такое итератор в c
Итератор использует две специальных инструкции:
yield return : определяет возвращаемый элемент
yield break : указывает, что последовательность больше не имеет элементов
Рассмотрим небольшой пример:
В классе Numbers метод GetEnumerator() фактически представляет итератор. С помощью оператора yield return возвращается некоторое значение (в данном случае квадрат числа).
В программе с помощью цикла foreach мы можем перебрать объект Numbers как обычную коллекцию. При получении каждого элемента в цикле foreach будет срабатывать оператор yield return, который будет возвращать один элемент и запоминать текущую позицию.
Благодаря итераторам мы можем пойти дальше и легко реализовать перебор числа в цикле foreach:
В данном случае итератор реализован как метод расширения для типа int или System.Int32. В методе итератора фактически возвращаем все целочисленные значения от 0 до текущего числа. Консольный вывод:
Другой пример: пусть у нас есть коллекция Company, которая представляет компанию и которая хранит в массиве personnel штат сотрудников — объектов Person. Используем оператор yield для перебора этой коллекции:
Метод GetEnumerator() представляет итератор. И когда мы будем осуществлять перебор в объекте Company в цикле foreach, то будет идти обращение к вызову yield return personnel[i]; . При обращении к оператору yield return будет сохраняться текущее местоположение. И когда метод foreach перейдет к следующей итерации для получения нового объекта, итератор начнет выполнения с этого местоположения.
Ну и в основной программе в цикле foreach выполняется собственно перебор, благодаря реализации итератора:
Хотя при реализации итератора в методе GetEnumerator() применялся перебор массива в цикле for, но это необязательно делать. Мы можем просто определить несколько вызовов оператора yield return :
В этом случае при каждом вызове оператора yield return итератор также будет запоминать текущее местоположение и при последующих вызовах начинать с него.
Именованный итератор
Выше для создания итератора мы использовали метод GetEnumerator . Но оператор yield можно использовать внутри любого метода, только такой метод должен возвращать объект интерфейса IEnumerable . Подобные методы еще называют именованными итераторами .
Создадим такой именованный итератор в классе Company и используем его:
Определенный здесь итератор — метод IEnumerable GetPersonnel(int max) в качестве параметра принимает количество выводимых объектов. В процессе работы программы может сложиться, что его значение будет больше, чем длина массива personnel. И чтобы не произошло ошибки, используется оператор yield break . Этот оператор прерывает выполнение итератора.
Name already in use
docs / docs / csharp / programming-guide / concepts / iterators.md
- Go to file T
- Go to line L
- Copy path
- Copy permalink
- Open with Desktop
- View raw
- Copy raw contents Copy raw contents
Copy raw contents
Copy raw contents
An iterator can be used to step through collections such as lists and arrays.
An iterator method or get accessor performs a custom iteration over a collection. An iterator method uses the yield return statement to return each element one at a time. When a yield return statement is reached, the current location in code is remembered. Execution is restarted from that location the next time the iterator function is called.
You consume an iterator from client code by using a foreach statement or by using a LINQ query.
In the following example, the first iteration of the foreach loop causes execution to proceed in the SomeNumbers iterator method until the first yield return statement is reached. This iteration returns a value of 3, and the current location in the iterator method is retained. On the next iteration of the loop, execution in the iterator method continues from where it left off, again stopping when it reaches a yield return statement. This iteration returns a value of 5, and the current location in the iterator method is again retained. The loop completes when the end of the iterator method is reached.
The return type of an iterator method or get accessor can be xref:System.Collections.IEnumerable, xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601, xref:System.Collections.IEnumerator, or xref:System.Collections.Generic.IEnumerator%601.
You can use a yield break statement to end the iteration.
[!NOTE] For all examples in this topic except the Simple Iterator example, include using directives for the System.Collections and System.Collections.Generic namespaces.
The following example has a single yield return statement that is inside a for loop. In Main , each iteration of the foreach statement body creates a call to the iterator function, which proceeds to the next yield return statement.
Creating a Collection Class
In the following example, the DaysOfTheWeek class implements the xref:System.Collections.IEnumerable interface, which requires a xref:System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator%2A method. The compiler implicitly calls the GetEnumerator method, which returns an xref:System.Collections.IEnumerator.
The GetEnumerator method returns each string one at a time by using the yield return statement.
The following example creates a Zoo class that contains a collection of animals.
The foreach statement that refers to the class instance ( theZoo ) implicitly calls the GetEnumerator method. The foreach statements that refer to the Birds and Mammals properties use the AnimalsForType named iterator method.
Using Iterators with a Generic List
In the following example, the xref:System.Collections.Generic.Stack%601 generic class implements the xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601 generic interface. The xref:System.Collections.Generic.Stack%601.Push%2A method assigns values to an array of type T . The xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601.GetEnumerator%2A method returns the array values by using the yield return statement.
In addition to the generic xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601.GetEnumerator%2A method, the non-generic xref:System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator%2A method must also be implemented. This is because xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601 inherits from xref:System.Collections.IEnumerable. The non-generic implementation defers to the generic implementation.
The example uses named iterators to support various ways of iterating through the same collection of data. These named iterators are the TopToBottom and BottomToTop properties, and the TopN method.
The BottomToTop property uses an iterator in a get accessor.
An iterator can occur as a method or get accessor. An iterator cannot occur in an event, instance constructor, static constructor, or static finalizer.
An implicit conversion must exist from the expression type in the yield return statement to the type argument for the IEnumerable<T> returned by the iterator.
In C#, an iterator method cannot have any in , ref , or out parameters.
In C#, yield is not a reserved word and has special meaning only when it is used before a return or break keyword.
Although you write an iterator as a method, the compiler translates it into a nested class that is, in effect, a state machine. This class keeps track of the position of the iterator as long the foreach loop in the client code continues.
To see what the compiler does, you can use the Ildasm.exe tool to view the Microsoft intermediate language code that’s generated for an iterator method.
When you create an iterator for a class or struct, you don’t have to implement the whole xref:System.Collections.IEnumerator interface. When the compiler detects the iterator, it automatically generates the Current , MoveNext , and Dispose methods of the xref:System.Collections.IEnumerator or xref:System.Collections.Generic.IEnumerator%601 interface.
On each successive iteration of the foreach loop (or the direct call to IEnumerator.MoveNext ), the next iterator code body resumes after the previous yield return statement. It then continues to the next yield return statement until the end of the iterator body is reached, or until a yield break statement is encountered.
Iterators don’t support the xref:System.Collections.IEnumerator.Reset%2A?displayProperty=nameWithType method. To reiterate from the start, you must obtain a new iterator. Calling xref:System.Collections.IEnumerator.Reset%2A on the iterator returned by an iterator method throws a xref:System.NotSupportedException.
For additional information, see the C# Language Specification.
Use of Iterators
Iterators enable you to maintain the simplicity of a foreach loop when you need to use complex code to populate a list sequence. This can be useful when you want to do the following:
Modify the list sequence after the first foreach loop iteration.
Avoid fully loading a large list before the first iteration of a foreach loop. An example is a paged fetch to load a batch of table rows. Another example is the xref:System.IO.DirectoryInfo.EnumerateFiles%2A method, which implements iterators in .NET.
Encapsulate building the list in the iterator. In the iterator method, you can build the list and then yield each result in a loop.
Что такое итераторы и зачем они нужны
Вот не могу понять основное предназначение итераторов . Погуглив , все равное не понял.
- Что такое итератор?
- Зачем он нужен?
- Преимущества на указателем
- Как его описать программно в коде? (то есть сделать свой итератор подобный библиотечным).
Смотрите. Пускай у вас есть контейнер. Неважно какой: map , vector , set . Он содержит набор элементов. И вы хотите сослаться не на весь контейнер, а на какое-то место в этом наборе элементов. Так чтобы от этого места можно было перейти вперёд/назад, и что-то в этом месте сделать: изменить элемент, вставить элемент, удалить элемент.
Как это сделать? Для массива вы в таких случаях пользуетесь индексом. set внутри является красно-чёрным деревом, так что вам понадобится ссылка на узел этого дерева. unordered_map использует хэш-таблицу, так что вам нужна пара из хэш-индекса и указателя на элемент внутри bucket’а.
Чтобы не приходилось писать алгоритмы, специфические для каждого контейнера, и были придуманы итераторы.
Итератор — структура данных, которая «указывает» на некоторый элемент контейнера, и (для некоторых контейнеров) умеет переходить к предыдущему/следующему элементу.
Если вы хотите реализовать итератор, помните, что существуют разные типы итераторов, в зависимости от операций, которые они предоставляют. Вот список возможных типов.
Если вы, например, хотите реализовать RandomAccessIterator , вам придётся определить конструктор копирования, оператор присваивания, деструктор, операции == , != , * , -> , конструктор без аргументов, ++ , — , += , + (2 шт.), -= , — (2 шт.), < , > , <= , >= . (Другие типы итераторов попроще.)
Кроме того, вам придётся специфицировать std::iterator_traits<It> , где It — тип вашего итератора.
Урок №198. Итераторы STL
Итератор — это объект, который способен перебирать элементы контейнерного класса без необходимости пользователю знать реализацию определенного контейнерного класса. Во многих контейнерах (особенно в списке и в ассоциативных контейнерах) итераторы являются основным способом доступа к элементам этих контейнеров.
Функционал итераторов
Об итераторе можно думать, как об указателе на определенный элемент контейнерного класса с дополнительным набором перегруженных операторов для выполнения четко определенных функций:
Оператор * возвращает элемент, на который в данный момент указывает итератор.
Оператор ++ перемещает итератор к следующему элементу контейнера. Большинство итераторов также предоставляют оператор −− для перехода к предыдущему элементу.
Операторы == и != используются для определения того, указывают ли оба итератора на один и тот же элемент или нет. Для сравнения значений, на которые указывают оба итератора, нужно сначала разыменовать эти итераторы, а затем использовать оператор == или оператор != .
Оператор = присваивает итератору новую позицию (обычно начальный или конечный элемент контейнера). Чтобы присвоить значение элемента, на который указывает итератор, другому объекту, нужно сначала разыменовать итератор, а затем использовать оператор = .
Каждый контейнерный класс имеет 4 основных метода для работы с оператором = :
метод begin() возвращает итератор, представляющий начальный элемент контейнера;
метод end() возвращает итератор, представляющий элемент, который находится после последнего элемента в контейнере;
метод cbegin() возвращает константный (только для чтения) итератор, представляющий начальный элемент контейнера;
метод cend() возвращает константный (только для чтения) итератор, представляющий элемент, который находится после последнего элемента в контейнере.
Может показаться странным, что метод end() не указывает на последний элемент контейнера, но это сделано в целях упрощения использования циклов: цикл перебирает элементы до тех пор, пока итератор не достигнет метода end(), и тогда уже всё — «Баста!».
Наконец, все контейнеры предоставляют (как минимум) два типа итераторов:
container::iterator — итератор для чтения/записи;
container::const_iterator — итератор только для чтения.
Рассмотрим несколько примеров использования итераторов.
Итерация по вектору
Заполним вектор 5-ю числами и с помощью итераторов выведем значения вектора: