12.3.1 用迭代器转换序列

12.3.1 用迭代器转换序列



    到目前为止，我们只能用迭代器，来从单一的数据块（如果任何）生成序列。然而，迭代器的一个常见用途，是以某种方式把一个序列变换成另一个。作为一个简单的例子，这里有一个方法，取一个数字的序列，返回平方序列：



IEnumerable<int> Squares(IEnumerable<int> numbers) {
  foreach(int i in numbers)
    yield return i * i;
}



    我们将使用熟悉的 foreach 结构，但请记住， foreach 包含 yield return 语句，有不同的含义。它不会提前运行循环，而是在需要时才计算。foreach 语句允许我们写代码，为循环的每次迭代生成一些元素，它对应于，从输入序列中取单个元素，把零或多个元素推到输出序列（在前面的例子中，我们始终只生成一个元素）。如果想要实现来自 LINQ to Objects 的、泛型的 Where 和 Select 方法，可以使用完全相同的方法。

    一个更复杂的例子，我们实现 Zip 方法，与 F# 中的 Seq.zip 函数的行为相同。给它两个序列，将返回一个序列，包含的元素是把给定的序列连接成元组。这个方法在 .NET 4.0 的库中是可用的，我们要看一下，因为它展示了一个有趣的问题。我们不能使用 foreach 同时从两个源序列取元素。你可以在清单 12.8 中看到，我们唯一的选择是直接使用 IEnumerable<T> and IEnumerator<T> 接口。



Listing 12.8 Implementing the Zip method (C#)



public static IEnumerable<Tuple<T1, T2>> Zip<T1, T2>
    (IEnumerable<T1> first, IEnumerable<T2> second) {
  using(var firstEn = first.GetEnumerator())
  using(var secondEn = second.GetEnumerator()) {
    while (firstEn.MoveNext() && secondEn.MoveNext()) {
      yield return Tuple.Create(firstEn.Current, secondEn.Current);
    }
  }
}



    从方法的签名来看，我们可以看到，它取两个序列作为参数。这个方法是泛型的，每个输入的序列有单独的类型参数。我们使用泛型的 C# 元组，所以，返回的序列包含 Tuple<T1, T2> 类型的元素。在实现中，我们首先问每个序列的我们可以用来遍历元素的枚举器，我们要在每个枚举上反复调用 MoveNext 方法，从两个序列中获得下一个元素。如果有一个序列已经结束，我们就产生一个元组，包含每个枚举器的当前的元素。

    这个示例表明，有时，处理方法需要显式使用 IEnumerator <T> 接口。foreach 循环给我们一种方法，从一个源中一个接一个取出元素，但是，一旦我们需要从多个源中以交替的顺序，取出元素，就麻烦了。如果我们想要在 F# 中实现 Seq.zip，将不得不使用相同的技术。我们既可以在序列表达式中使用 while 循环，也可以递归序列表达式。我们需要的大部分处理函数，在 .NET 和 F# 库中已经是可用了，所以，我们既可以显式使用，也可以通过使用 C# 的查询表达式语法。