什麼是集合語義（在.NET中）？

Question

我需要在自己的類中維護集合語義。難道你不能解釋什麼是集合語義？據我所知，它是一組必須在課堂上實施的接口。這是真的嗎？如果是的話 - 什麼恰恰我必須在課堂上實現和爲什麼？這兩個接口（ICollection和IEnumerable）是否足夠，或者這些只是最必要的接口？

我正在使用this article作爲幫助對一個循環鏈表進行編程。

Answer 1

有.NET中許多集合類型，它們都具有一些共同的行爲，例如：

• 你可以列舉他們使用foreach
• 他們有一個Count財產
• 您可以添加使用Add方法
• 等......

此行爲預期來自集合類型，您猜對了：全部位於ICollection<T>接口中。讓我們來看看接口層次：

• IEnumerable<T>允許類與foreach
• ICollection<T>枚舉是IEnumerable<T>代表一個集合：
  • 它允許檢索項目Count
  • 你可能可以Add/Remove/Clear收藏品
  • 集合可以是隻讀，在這種情況下IsReadOnly應該返回true
  • 還有幾個其他的輔助方法太：Contains/CopyTo。
• IList<T>是一個ICollection<T>允許通過索引訪問項目。
  • 它增加了一個索引
  • 一些指數相關的功能：Insert/RemoveAt
  • IndexOf

哪些接口應實現是語義問題：

IEnumerable<T>只是一個可枚舉的序列。它只應該通過消費代碼枚舉一次，因爲你永遠不知道它是如何在多個枚舉上表現的。像ReSharper這樣的工具甚至會發出警告，如果您多次枚舉IEnumerable<T>。
當然，大多數時候你可以安全地枚舉它多次，但有些時候你不應該這樣做。例如，枚舉可以執行SQL查詢（例如，考慮Linq-to-SQL）。

您通過定義一個函數來實現IEnumerable<T>：GetEnumerator返回en IEnumerator<T>。枚舉器是一種對象，它是一種指向序列中當前元素的指針。它可以返回這個值Current，並且它可以移動到MoveNext的下一個元素。它也是一次性的（並且在枚舉結束時由foreach處置）。

讓我們分解一個foreach循環：

IEnumerable<T> sequence = ... // Whatever 
foreach (T item in sequence) 
    DoSomething(item); 

這等同於以下內容：

IEnumerator<T> enumerator = null; 
try 
{ 
    enumerator = sequence.GetEnumerator(); 
    while (enumerator.MoveNext()) 
    { 
     T item = enumerator.Current; 
     DoSomething(item); 
    } 
} 
finally 
{ 
    if (enumerator != null) 
     enumerator.Dispose(); 
} 

爲了記錄在案，實施IEnumerable沒有嚴格要求，使一類可與foreach。鴨子打字在這裏就足夠了，但我太離譜了。

當然，你可以用yield關鍵字很容易地實現模式：

public static IEnumerable<int> GetAnswer() 
{ 
    yield return 42; 
} 

這將創建將實施IEnumerable<int>給你，讓你不必爲私有類。

ICollection<T>代表一個集合，它可以多次安全地枚舉。但你真的不知道它是什麼樣的集合。它可以是一個集合，一個列表，一個字典，不管。

這是集合的語義。

一些例子：

• T[] - 它實現ICollection<T>即使你不能Add/Remove
• List<T>
• HashSet<T> - 集合的一個很好的例子，但不是列表
• Dictionary<TKey, TValue> - 是的，這是一個ICollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>
• LinkedList<T>
• ObservableCollection<T>

IList<T>讓你知道的集合是一個可以讓你通過索引訪問元素容易的那種（即在O（1）時間）。

對於您的循環鏈表，情況並非如此，因爲它不僅需要O（n）時間，但首先沒有有意義的索引。

一些例子：

• T[]
• List<T>
• ObservableCollection<T>

注意HashSet<T>和Dictionary<TKey, TValue>不再在列表中的實例。這些不是列表。 LinkedList<T>在語義上是一個列表，但它不提供按索引訪問的時間（它需要O（n））。

我應該提到只有在.NET 4.5中寫入的等價物：IReadOnlyCollection<out T>，IReadOnlyList<out T>。這些對他們提供的協方差很好。