C# 为什么要使用 yield?_c#为什么要有数据类型_编码文章

一、什么是 yield

yield 是一个关键字，通常与迭代器（Iterator）一起使用。它允许创建一个迭代器，通过每次调用 yield 返回序列中的下一个元素，而不必显式创建一个集合来存储整个序列。其实这么说还是挺难理解的，尤其是对于新学习C#的朋友，那让我们接着往下看！创作不易，如果大家喜欢这篇文章，还请帮忙点个赞，谢谢！

二、为什么要用yield？不用 yield 和使用 yield 的区别

使用 yield 可以大大简化代码实现。一般情况下，我们需要手动创建一个容器，将遍历的元素添加到容器中，然后通过返回容器的方式来实现迭代器。使用 yield 可以直接在迭代器内部逐个返回元素，同时将容器的创建和管理等操作交给编译器自动处理，从而大幅提升了代码的可读性和可维护性。

下面给出一个不用 yield 的示例和一个使用 yield 的示例：

不使用yield：

public class MyList
{
    private List data = new List();
 
    public void Add(T item)
    {
        data.Add(item);
    }
 
    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        return data.GetEnumerator();
    }
}

使用yield：

public class MyList
{
    private List data = new List();
 
    public void Add(T item)
    {
        data.Add(item);
    }
 
    public IEnumerable GetEnumerator()
    {
        foreach (T item in data)
        {
            yield return item;
        }
    }
}

在上面的示例中，MyList 类表示了一个自定义的集合类型，它可以存储任意类型的数据。我们在其中实现了两个方法：Add 用于向集合中添加元素，GetEnumerator 用于获取该集合的迭代器。

在不使用 yield 的示例中，我们在 GetEnumerator 中手动创建了一个容器（data 集合的迭代器），并返回该容器的迭代器。在使用 yield 的示例中，我们直接使用 foreach 语句逐个返回集合中的元素，并将容器的管理等操作交给编译器自动处理，从而大大简化了代码实现。

三、什么时候使用yield更好？（含实例）

使用 yield 更适合在以下情况下：

1. 处理大量数据时。使用 yield 可以在不加载整个集合的情况下，逐个返回元素，从而减少内存占用。
2. 对于复杂的迭代器逻辑时。使用 yield 可以将迭代器的逻辑封装在一个方法中，使代码更加简洁、易读、易维护。
3. 当需要在集合中查找特定条件的元素时。使用 yield 可以在找到符合条件的元素后立即停止枚举，从而提高代码性能。

需要注意的是，yield 迭代器在性能上可能不如手动创建容器的方式，因此在需要高效处理大量数据时，可能不适合使用 yield。在这种情况下，手动创建容器可能会更好，因为它可以更加精细地控制内存消耗和代码性能。

1、处理大量数据：

public static IEnumerable ReadLinesFromFile(string filePath)
{
    using (var reader = new StreamReader(filePath))
    {
        while (!reader.EndOfStream)
        {
            yield return reader.ReadLine();
        }
    }
}

上述示例中的 ReadLinesFromFile 方法可以用于从文件中读取逐行的内容。使用 `yield` 可以逐行读取文件内容，而不需要一次性将整个文件读入内存，从而减少内存占用。

2、对于复杂的迭代器逻辑：

public static IEnumerable Fibonacci()
{
    int a = 0, b = 1;

    while (true)
    {
        yield return a;
        int tmp = a;
        a = b;
        b += tmp;
    }
}

上述示例中的 Fibonacci 方法可以用于生成斐波那契数列。使用 yield 可以将斐波那契数列的生成逻辑封装在一个方法中，并且使用 while(true) 循环控制数列的生成，从而使代码更加简洁、易读、易维护。

3、在集合中查找特定条件的元素：

public static IEnumerable NumbersGreaterThan(IEnumerable input, int threshold)
{
    foreach (int number in input)
    {
        if (number > threshold)
        {
            yield return number;
        }
    }
}

上述示例中的 NumbersGreaterThan 方法可以用于找出集合中大于某个阈值的元素。使用 yield 可以在找到符合条件的元素后立即停止枚举，从而提高代码性能。

四、写在文后

yield 语句的主要优点是增加了程序的清晰度、可读性和灵活性：

1、省略序列化：使用 yield 可以避免创建和填充一个整个集合，实现了按需访问，避免了耗尽系统资源和崩溃应用程序的风险。

2、迭代器方法的便利：使用 yield，可以将迭代器方法的定义与状态管理分离，简化了代码结构，使其看起来合理、可读性更强。

3、支持单线程协作：使用 yield，可以在同一方法中停止和开始迭代，同时也可以使迭代器方法更灵活地使用在其他代码中，从而实现方法之间的单线程协作。

yield 语句的主要缺点是：

1、性能问题：yield 存在一定的性能损失，迭代器方法中必须将状态保存在堆栈上，这意味着需要使用额外的 CPU 和内存资源，从而增加了时间和空间复杂度。如果在大量数据上进行迭代时，可能导致不必要的性能影响。

2、无法排序和随机访问：使用 yield 迭代器迭代时，元素的访问是按照迭代器定义的顺序逐个访问的，而且需要完全迭代一遍才能获取到所有元素。这样无法进行随机访问和排序，如果需要这些功能必须使用其他集合类型来进行实现。

总的来说，使用 yield 语句可以提高应用程序的可读性、可维护性和功能性，从而使 C# 中的编程更加优雅、简洁。但是需要权衡性能和功能需求，根据实际情况选择是否使用 yield 导出迭代器，以便在计算和存储资源之间做出最佳平衡。

C# 为什么要使用 yield?_c#为什么要有数据类型

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