Yield是如何实现延迟加载模式的？

Question

yield是如何实现延迟加载模式的？

Answer 1

在需要时，yield 实现不会到达代码。

例如，以下代码：

public IEnumerable<int> GetInts()
{
    yield return 1;
    yield return 2;
    yield return 3;
}

实际上会编译为实现 IEnumerable的嵌套类，并且 GetInts() 的主体将返回该类的实例。

使用反射器，您可以看到：

public IEnumerable<int> GetInts()
{
    <GetInts>d__6d d__d = new <GetInts>d__6d(-2);
    d__d.<>4__this = this;
    return d__d;
}

编辑 - 添加有关 GetInts 实现的更多信息：
此实现使其变得懒惰的方式基于 Enumerator MoveNext() 方法。当生成可枚举嵌套类时（示例中的 d__6d），它具有一个状态，并且每个状态都连接一个值（这是一个简单的情况，在更高级的情况下，该值当代码达到该状态时将被评估）。如果我们查看 d__6d 的 MoveNext() 代码，我们将看到以下状态：

private bool MoveNext()
{
    switch (this.<>1__state)
    {
        case 0:
            this.<>1__state = -1;
            this.<>2__current = 1;
            this.<>1__state = 1;
            return true;

        case 1:
            this.<>1__state = -1;
            this.<>2__current = 2;
            this.<>1__state = 2;
            return true;

        case 2:
            this.<>1__state = -1;
            this.<>2__current = 3;
            this.<>1__state = 3;
            return true;

        case 3:
            this.<>1__state = -1;
            break;
    }
    return false;
}

当向枚举器请求当前对象时，它返回连接到当前状态的对象。

为了表明代码仅在需要时才被评估，您可以查看这个示例：

[TestFixture]
public class YieldExample
{
    private int flag = 0;
    public IEnumerable<int> GetInts()
    {
        yield return 1;
        flag = 1;
        yield return 2;
        flag = 2;
        yield return 3;
        flag = 3;
    }

    [Test]
    public void Test()
    {
        int expectedFlag = 0;
        foreach (var i in GetInts())
        {
            Assert.That(flag, Is.EqualTo(expectedFlag));
            expectedFlag++;
        }

        Assert.That(flag, Is.EqualTo(expectedFlag));
    }
}

我希望它更清晰一些。我建议使用 Reflector 查看代码，并在更改“yield”代码时观察编译后的代码。

Answer 2

如果您想了解有关编译器在使用 yield return 时执行的操作的更多信息，请查看 Jon Skeet 撰写的这篇文章：迭代器块实现细节

Answer 3

基本上，使用 yield 语句实现的迭代器被编译成一个实现 状态机的类。

如果您从未foreach（=迭代并实际使用）返回的IEnumerable，则该代码永远不会实际执行。如果这样做，则仅执行确定要返回的下一个值所需的最少代码，仅在请求下一个值时恢复执行。

当您在调试器中单步执行此类代码时，您实际上可以看到这种行为发生。至少尝试一次：我认为看到这一步步发生是很有启发的。