泰安百姓网:多角度让你彻底明了yield语法糖的用法和原理及在C#函数式编程中的作用

admin/2020-04-16/ 分类:科技/阅读:

若是人人读过dapper源码,你会发现这内部有许多方式都用到了yield关键词,那yield到底是用来干嘛的,能不能拿掉,拿掉与不拿掉有多大的差异,首先上一段dapper中精简后的Query方式,先让人人眼见为实。

 private static IEnumerable<T> QueryImpl<T>(this IDbConnection cnn, CommandDefinition command, Type effectiveType) { object param = command.Parameters; var identity = new Identity(command.CommandText, command.CommandType, cnn, effectiveType, param?.GetType()); var info = GetCacheInfo(identity, param, command.AddToCache); IDbCommand cmd = null; IDataReader reader = null; bool wasClosed = cnn.State == ConnectionState.Closed; try { while (reader.Read()) { object val = func(reader); if (val == null || val is T) { yield return (T)val; } else { yield return (T)Convert.ChangeType(val, convertToType, CultureInfo.InvariantCulture); } } } } 

一:yield探讨

1. 骨架代码料想

骨架代码实在很简朴,方式的返回值是IEnumerable ,然后return被yield开了光,让人疑心的地方就是既然方式的返回值是IEnumerable却在方式体内没有看到任何实现这个接口的子类,以是第一感受就是这个yield不简朴,既然代码可以跑,那底层一定帮你实现了一个继续IEnumerable接口的子类,你说对吧?

2. msdn注释

有自己的料想还不行,还得信赖权威,看msdn的注释:https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/keywords/yield

若是你在语句中使用 yield 上下文关键字,则意味着它在其中泛起的方式、运算符或 get 接见器是迭代器。 通过使用 yield 界说迭代器,可在实现自界说聚集类型的 IEnumerator 和 IEnumerable 模式时无需其他显式类(保留枚举状态的类,有关示例,请参阅 IEnumerator)。

没用过yield之前,看这句话一定是一头雾水,只有在营业开发中踩过坑,才气体会到yield所带来的快感。

3. 从IL入手

为了利便探讨原理,我来写一个不能再简朴的例子。

 public static void Main(string[] args) { var list = GetList(new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 }); } public static IEnumerable<int> GetList(int[] nums) { foreach (var num in nums) { yield return num; } } 

对,就是这么简朴,接下来用ILSpy反编译打开这其中的神秘面纱。

从截图中看最让人好奇的有两点。

<1> 无缘无故的多了一个叫做<GetList>d__1 类

好奇心驱使着我看一下这个类到底都有些什么?由于IL代码太多,我做一下精简,从下面的IL代码中可以发现,果然是实现了IEnumerable接口,若是你领会设计模式中的迭代器模式,那这里的MoveNext,Current是不是异常熟悉?

 .class nested private auto ansi sealed beforefieldinit '<GetList>d__1' extends [mscorlib]System.Object implements class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<int32>, [mscorlib]System.Collections.IEnumerable, class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerator`1<int32>, [mscorlib]System.IDisposable, [mscorlib]System.Collections.IEnumerator { .method private final hidebysig newslot virtual instance bool MoveNext () cil managed { ... } // end of method '<GetList>d__1'::MoveNext .method private final hidebysig specialname newslot virtual instance int32 'System.Collections.Generic.IEnumerator<System.Int32>.get_Current' () cil managed { ... } // end of method '<GetList>d__1'::'System.Collections.Generic.IEnumerator<System.Int32>.get_Current' .method private final hidebysig specialname newslot virtual instance object System.Collections.IEnumerator.get_Current () cil managed { ... } // end of method '<GetList>d__1'::System.Collections.IEnumerator.get_Current .method private final hidebysig newslot virtual instance class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerator`1<int32> 'System.Collections.Generic.IEnumerable<System.Int32>.GetEnumerator' () cil managed { ... } // end of method '<GetList>d__1'::'System.Collections.Generic.IEnumerable<System.Int32>.GetEnumerator' } // end of class <GetList>d__1 

<2> GetList方式体现在会酿成啥样?

 .method public hidebysig static class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<int32> GetList ( int32[] nums ) cil managed { // (no C# code) IL_0000: ldc.i4.s -2 IL_0002: newobj instance void ConsoleApp2.Program/'<GetList>d__1'::.ctor(int32) IL_0007: dup IL_0008: ldarg.0 IL_0009: stfld int32[] ConsoleApp2.Program/'<GetList>d__1'::'<>3__nums' IL_000e: ret } // end of method Program::GetList 

可以看到这地方做了一个new ConsoleApp2.Program/' d__1'操作,然后举行了<>3__nums=0,最后再把这个迭代类返回出来,这就注释了为什么你的GetList可以是IEnumerable 而不报错。

4. 打回C#代码

你可能会说,你说了这么多有啥用? IL代码我也看不懂,若是能回写成C#代码那就了,还好回写成C#代码不算太难。。。

namespace ConsoleApp2 { class GetListEnumerable : IEnumerable<int>, IEnumerator<int> { private int state; private int current; private int threadID; public int[] nums; public int[] s1_nums; public int s2; public int num53; public GetListEnumerable(int state) { this.state = state; this.threadID = Environment.CurrentManagedThreadId; } public int Current => current; public IEnumerator<int> GetEnumerator() { GetListEnumerable rangeEnumerable; if (state == -2 && threadID == Environment.CurrentManagedThreadId) { state = 0; rangeEnumerable = this; } else { rangeEnumerable = new GetListEnumerable(0); } rangeEnumerable.nums = nums; return rangeEnumerable; } public bool MoveNext() { switch (state) { case 0: state = -1; s1_nums = nums; s2 = 0; num53 = s1_nums[s2]; current = num53; state = 1; return true; case 1: state = -1; s2 ; if (s2 < s1_nums.Length) { num53 = s1_nums[s2]; current = num53; state = 1; return true; } s1_nums = null; return false; } return false; } object IEnumerator.Current => Current; public void Dispose() { } public void Reset() { } IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return this.GetEnumerator(); } } } 

接下来GetList就可以是另一种写法了,做一个new GetListEnumerable 即可。

到目前为止,我以为这个yield你应该彻底的懂了,否则就是我的失败(┬_┬)...

二:yield到底有什么利益

以我自己几年开发履历(不想把自己说的太老(┬_┬))来看,有如下两点利益。

1. 现阶段还不清晰用什么聚集来承载这些数据

这话什么意思?同样的一堆聚集数据,你可以用List承载,你也可以用SortList,HashSet甚至还可以用Dictionary承载,对吧,你那时界说方式的时刻返回值那里是一定要先界说好吸收聚集,但这个吸收聚集真的合适吗?你那时也是不知道的。 若是你还不明了,我举个例子:

 public static class Program { public static void Main(string[] args) { //哈哈,我最后想要HashSet。。。由于我要做高效的聚集去重 var hashSet1 = new HashSet<int>(GetList(new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 })); var hashSet2 = new HashSet<int>(GetList2(new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 })); } //编码阶段就预先决议了用List<int>承载 public static List<int> GetList(int[] nums) { return nums.Where(num => num % 2 == 0).ToList(); } //编码阶段还没想好用什么聚集承载,有可能是HashSet,SortList,鬼知道呢? public static IEnumerable<int> GetList2(int[] nums) { foreach (var num in nums) { if (num % 2 == 0) yield return num; } } } 

先看代码中的注释,从上面例子中可以看到我真正想要的是HashSet,而此时hashSet2 比 hashSet1 少了一个中转历程,无形中这就大大提高了代码性能,对不对?

  • hashSet1 实在是 int[] -> List -> HashSet 的历程。
  • hashSet2 实在是 int[] -> HashSet 的历程。

2. 可以让我无限制的叠加筛选塑形条件

这个又是什么意思呢? 有时刻方式挪用栈是稀奇深的,你无法对一个聚集在最底层举行整体一次性筛选,而是在每个方式中执行追加式筛选塑性,请看如下示例代码。

 public static class Program { public static void Main(string[] args) { var nums = M1(true).ToList(); } public static IEnumerable<int> M1(bool desc) { return desc ? M2(2).OrderByDescending(m => m) : M2(2).OrderBy(m => m); } public static IEnumerable<int> M2(int mod) { return M3(0, 10).Where(m => m % mod == 0); } public static IEnumerable<int> M3(int start, int end) { var nums = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 }; return nums.Where(i => i > start && i < end); } } 

上面的M1,M2,M3方式就是实现了这么一种操作,最后使用ToList一次性输出,由于没有中间商,以是灵活性和性能可想而知。

三:总结

函数式编程将会是以后的主流偏向,C#中险些所有的新特征都是为了给函数式编程提供便利性,而这个yield就是C#函数式编程中的一个基柱,你还可以补看Enumerable中的种种扩展方式增添一下我的说法可信度。

 static IEnumerable<TSource> TakeWhileIterator<TSource>(IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) { foreach (TSource element in source) { if (!predicate(element)) break; yield return element; } } static IEnumerable<TSource> WhereIterator<TSource>(IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, int, bool> predicate) { int index = -1; foreach (TSource element in source) { checked { index ; } if (predicate(element, index)) yield return element; } } 

好了,本篇就说到这里,希望对你有辅助。

如您有更多问题与我互动,扫描下方进来吧~

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