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为什么C foreach语句中的迭代变量是只读的?

language-design c#

MrValdez · 技术社区 · 15 年前

据我所知,c的foreach迭代变量是不可变的。

这意味着我不能像这样修改迭代器:

foreach (Position Location in Map)
{
     //We want to fudge the position to hide the exact coordinates
     Location = Location + Random();     //Compiler Error

     Plot(Location);
}

我不能直接修改迭代器变量,相反,我必须使用for循环

for (int i = 0; i < Map.Count; i++)
{
     Position Location = Map[i];
     Location = Location + Random();

     Plot(Location);        
     i = Location;
}

从C++背景来看,我认为FrACH是for循环的替代。但是有了上述限制,我通常会退回到使用for循环。

我很好奇,使迭代器不可变的原因是什么?

编辑:

这个问题更像是一个奇特的问题,而不是编码问题。我很欣赏编码答案,但我不能把它们标记为答案。

另外,上面的例子过于简化了。下面是我想做的C++示例:

// The game's rules: 
//   - The "Laser Of Death (tm)" moves around the game board from the
//     start area (index 0) until the end area (index BoardSize)
//   - If the Laser hits a teleporter, destroy that teleporter on the
//     board and move the Laser to the square where the teleporter 
//     points to
//   - If the Laser hits a player, deal 15 damage and stop the laser.

for (int i = 0; i < BoardSize; i++)
{
    if (GetItem(Board[i]) == Teleporter)
    {
        TeleportSquare = GetTeleportSquare(Board[i]);
        SetItem(Board[i], FreeSpace);
        i = TeleportSquare;
    }

    if (GetItem(Board[i]) == Player)
    {
        Player.Life -= 15;
        break;
    }
}

因为迭代器i是不可变的,所以我不能在c的foreach中执行上述操作。我认为(如果我错了,请纠正我),这是针对语言中foreach的设计的。

我很感兴趣为什么foreach迭代器是不可变的。

6 回复 | 直到 10 年前

tylerl 10 年前

让我们从一个愚蠢但有说明性的例子开始:

Object o = 15;
o = "apples";

我们从来没有感觉到我们只是把15号变成一串苹果。我们知道 o 只是一个指针。现在让我们用迭代器的形式来做这个。

int[] nums = { 15, 16, 17 };

foreach (Object o in nums) {
     o = "apples";
}

再说一次,这真的没什么用。或者至少它将如果要编译,就什么也没有完成。它当然不会将我们的字符串插入int数组——这是不允许的,我们知道 o 反正只是一个指针。

让我们举个例子:

foreach (Position Location in Map)
{
     //We want to fudge the position to hide the exact coordinates
     Location = Location + Random();     //Compiler Error

     Plot(Location);
}

如果要编译, Location 在您的示例中,用星号表示的是 Map ,但随后您将其更改为引用新的 Position (由加法运算符隐式创建)。在功能上,它相当于这个(它可以编译):

foreach (Position Location in Map)
{
     //We want to fudge the position to hide the exact coordinates
     Position Location2 = Location + Random();     //No more Error

     Plot(Location2);
}

那么,为什么微软禁止你重新分配用于迭代的指针呢?有一点很清楚——你不想让别人认为他们改变了你在圈内的位置。另一种实现的简单性:变量可能隐藏一些内部逻辑,指示正在进行的循环的状态。

但更重要的是,你没有理由希望分配给它。它表示循环序列的当前元素。为其赋值违反了“单一责任原则”或 Curly's Law 如果你遵循恐怖编码。变量应该只意味着一件事。

Jon Skeet 15 年前

如果变量是可变的,那可能会给人错误的印象。例如:

string[] names = { "Jon", "Holly", "Tom", "Robin", "William" };

foreach (string name in names)
{
    name = name + " Skeet";
}

一些人可以认为这会改变数组内容。有点快了,但这可能是一个原因。今晚我将在我的注释规范中查找它…

majkinetor 15 年前

我认为这是人为的限制,不需要真的去做。为了证明这一点,请将此代码考虑在内,并为您的问题提供可能的解决方案。问题在于设计,但对象的内部更改并不存在问题:

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            List<MyObject> colection =new List<MyObject>{ new MyObject{ id=1, Name="obj1" }, 
                                                    new MyObject{ id=2, Name="obj2"} };

            foreach (MyObject b in colection)
            {
             // b += 3;     //Doesn't work
                b.Add(3);   //Works
            }
        }

        class MyObject
        {
            public static MyObject operator +(MyObject b1, int b2)
            {
                return new MyObject { id = b1.id + b2, Name = b1.Name };
            }

          public void Add(int b2)
          {
              this.id += b2;
          }
            public string Name;
            public int id;
        }
    }
}

我不知道这种现象,因为我总是按照我描述的方式修改对象。

Ian 15 年前

foreach语句与Enumerable一起使用。与可枚举的不同之处在于它不知道整个集合,几乎是盲目的。

这意味着它不知道接下来会发生什么,或者在下一个迭代周期之前是否有任何事情。所以你经常看到.tolist(),这样人们就可以获取一个可枚举的计数。

由于某些原因,我不确定,这意味着您需要确保在尝试移动枚举器时集合不会发生更改。

Community Reversed Engineer 7 年前

修改集合时,修改可能会产生不可预知的副作用。枚举器无法知道如何正确处理这些副作用,因此它们使集合不可变。

另请参见此问题: What is the best way to modify a list in a foreach

S M Kamran 15 年前

使用IEnumerable对象的条件是,使用Enumerable访问基础集合时,基础集合不得更改。可以假定可枚举对象是原始集合的快照。因此,如果在枚举时尝试更改集合,则会引发异常。然而,枚举中获取的对象一点也不可变。

由于foreach循环中使用的变量是循环块的局部变量,因此该变量在块之外不可用。