转:《Effective C#》Item 11：提倡使用foreach语句来进行循环操作

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《Effective C#》Item 11：提倡使用foreach语句来进行循环操作

循环语句是编程的基本语句，在C#中除了沿用C语言的循环语句外，还提供了foreach语句来实现循环。那么我要说的就是，在循环操作中尽量使用foreach语句来实现。

为了来更好地说明为什么要提倡使用foreach，用如下三种不同方式来编写循环语句。
[align=left] int[] nArray = new int[100];[/align]
[align=left] [/align]
[align=left] // Use "foreach" to loop array[/align]
[align=left] foreach( int i in nArray )[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( i.ToString() );[/align]
[align=left] [/align]
[align=left] // Use "for" to loop array[/align]
[align=left] for( int i = 0; i < nArray.Length; i++ )[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( nArray[i].ToString() );[/align]
[align=left] [/align]
[align=left] // Another way using "for" to loop array[/align]
[align=left] int nLength = nArray.Length;[/align]
[align=left] for( int i = 0; i < nLength; i++ )[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( nArray[i].ToString() );[/align]

很明显，foreach语句很简洁，但是它的优点不仅仅在于此，它的效率也是最高的。可能很多人认为最后一种的效率会更高，因为表面上看着不用每次访问引用类型的属性。可是它却是三者当中，效率最低的。因为C#是强类型检查，那么对于数组访问的时候，要对索引的有效值进行判断，那么对于最后一种代码实际产生的效果如同下面的代码一样。
[align=left] // Another way using "for" to loop array[/align]
[align=left] int nLength = nArray.Length;[/align]
[align=left] for( int i = 0; i < nLength; i++ )[/align]
[align=left] {[/align]
[align=left] if( i < nArray.Length )[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( nArray[i].ToString() );[/align]
[align=left] else[/align]
[align=left] throw new IndexOutOfRangeException();[/align]
[align=left] }[/align]
（书中这里有些出入，经过网友sozdream的提示，在1.1环境下发现最后一种方法是最快的，前两者的速度基本相等；通过Dissambly查看最后一种循环方法所产生的代码，并没有产生类似于文章所说的那种索引检查。不过还是不建议使用最后一种，因为此方法对索引的判断有些脱节，尤其是当循环中数组尺寸发生变化的时候，索引有效检查无法及时进行）

foreach语句除了简洁和高效外，还有很多优点，接下来一一列举。

第一个就是不用考虑数组起始索引是几，很多人可能从其他语言转到C#的，那么原先语言的起始索引可能不是1，例如VB或者Delphi语言，那么在C#中使用数组的时候就难免疑问到底使用0开始还是用1开始呢，那么使用foreach就可以避免这类问题。

第二个好处就是对于多维数组操作用foreach就非常简便了，例如：
[align=left] int[,] nVisited = new int[8,8];[/align]
[align=left] // Use "for" to loop two-dimension array[/align]
[align=left] for( int i = 0; i < nVisited.GetLength(0); i++ )[/align]
[align=left] for( int j = 0; j < nVisited.GetLength( 1 ); j++ )[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( nVisited[i,j].ToString() );[/align]
[align=left] [/align]
[align=left] // Use "foreach" to loop two-dimension array[/align]
[align=left] foreach( int i in nVisited )[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( i.ToString() );[/align]

对于三维或更多维，foreach语句不用发生任何变化，而对于for语句来说就要进行修改了，这里就不多说了。

第三个要说的就是foreach完成类型转换操作，这种体现可能通过如上的例子看不出任何效果，但是对于ArrayList之类的数据集来说，这种操作就显得比较突出，例如：
[align=left] // Init an arraylist object[/align]
[align=left] int[] nArray = new int[100];[/align]
[align=left] ArrayList arrInt = new ArrayList();[/align]
[align=left] arrInt.AddRange( nArray );[/align]
[align=left] [/align]
[align=left] // Use "foreach" to loop an arraylist[/align]
[align=left] foreach( int i in arrInt )[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( i.ToString() );[/align]
[align=left] [/align]
[align=left] // Use "for" to loop an arraylist[/align]
[align=left] for( int i = 0; i < arrInt.Count; i++ )[/align]
[align=left] {[/align]
[align=left] int n = ( int ) arrInt[i];[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( n.ToString() );[/align]
[align=left] }[/align]

最后要说的是使用foreach并没有增加资源使用，这句话听得有些难懂，由于对于继承了IEnumerable接口的类型数据，才能使用foreach语句，那么对于使用foreach会访问IEnumerable接口中GetEnumerator方法来进行枚举，那么对于如上的foreach语句，对应的语句其实如下：
[align=left] IEnumerator it = arrInt.GetEnumerator() as IEnumerator;[/align]
[align=left] using( IDisposable disp = it as IDisposable )[/align]
[align=left] {[/align]
[align=left] while( it.MoveNext() )[/align]
[align=left] {[/align]
[align=left] int elem = ( int )it.Current;[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( elem.ToString() );[/align]
[align=left] }[/align]
[align=left] }[/align]

也就是说在出了foreach之后对于IEnumerator的对象也进行Dispose处理。

对于foreach说了这么多好处，那么在使用它是否可以无懈可击呢。其实不是这样的，在[b]foreach语句中有两个限制，第一不能修改枚举成员，其次不要对集合进行删除操作。也就是如下两种方式都是错误的。[/b]
[align=left] // Use "foreach" to loop an arraylist[/align]
[align=left] foreach( int i in arrInt )[/align]
[align=left] {[/align]
[align=left] i++;//Can't be compiled[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( i.ToString() );[/align]
[align=left] }[/align]

[align=left] // Use "foreach" to loop an arraylist[/align]
[align=left] foreach( int i in arrInt )[/align]
[align=left] {[/align]
[align=left] arrInt.Remove( i );//It will generate error in run-time[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( i.ToString() );[/align]
[align=left] }[/align]

那么对于如上两个操作，可以用for来实现，此外这里多说一句，就是对于一个记录集的多条数据删除问题，也是经常出现问题的地方（论坛上经常问类似的问题），由于在一些记录集中进行删除的时候，在删除操作之后相应的索引也发生了变化，这时候的删除要反过来进行删除，大致形式如下。
[align=left] // Use "for" to loop an arraylist[/align]
[align=left] for( int i = arrInt.Count - 1; i >=0; i-- )[/align]
[align=left] {[/align]
[align=left] int n = ( int ) arrInt[i];[/align]
[align=left] if( n == 5 )[/align]
[align=left] arrInt.RemoveAt( i ); // Remove data here[/align]
[align=left] Debug.WriteLine( n.ToString() );[/align]
[align=left] }[/align]

除了这两个地方外，foreach可以基本适用于任何循环，因此对于循环的编写要尽量使用foreach，因为它会使你的代码清晰简洁，又不失高效。