C# 为什么在迭代集合时不应修改它

我知道，在.net集合类型（或至少某些集合类型）中，当您对集合进行迭代时，不允许修改该集合

例如，在List类中存在如下代码：

if (this.version != this.list._version)
 ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);

但很明显，这是设计迭代器类的开发人员的决定，因为我可以提供

IEnumerable

的一些实现，这些实现在修改底层集合时至少不会引发任何异常

然后我有一些问题：

• 为什么在迭代集合时不应该修改它

• 可以创建一个支持在迭代时修改的集合，而不存在任何其他问题吗？（注意：第一个答案也可以回答这个问题）

• 当C#编译器生成

  枚举器时

  接口实现会考虑这类事情吗

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一个原因是线程安全。如果另一个线程添加到列表中，则无法保证迭代器以正确的方式从

列表的备份数组中读取，这可能会导致重新分配到新数组

值得注意的是，即使使用
for
循环枚举
列表
，也会显示出线程安全性的不足

在此基础上，他创建了一个
ThreadSafeList
类：

集合不再实现IEnumerable。IEnumerable仅在集合未在引擎盖下更改时有效。对于以这种方式构建的集合，无法轻松地做出此保证，因此它已被删除

值得一提的是，
IEnumerable
的所有实现都不允许在枚举期间进行修改。确实如此，因为它们保证了线程安全。
不允许在对集合进行迭代时修改集合的一个重要原因是，如果删除集合中的元素或插入新元素，它将停止迭代。（在集合中迭代工作的地方插入或删除了一个元素；现在下一个元素是什么？新的停止条件是什么？
使用yield语句加载要修改的元素，并在事实发生后执行此操作

如果必须在迭代时修改集合（如果可以对其编制索引），使用for循环并解除对象与循环声明的关联…但是您要确保在循环周围使用lock语句以确保您是唯一操纵对象的人…并且您要记住在循环的下一个过程中您自己的操作…
也许您可以这样做，但这将是意外的行为，在IEnumerable和IEnumerator接口的意图之外


只要集合保持不变，枚举数就保持有效
不变。如果对集合进行了更改，例如添加，
修改或删除元素时，枚举数无法恢复
无效，其行为未定义

这可以避免像LinkedList这样的集合出现问题。假设您有一个包含4个节点的链表，然后迭代到第二个节点。然后更改链表，其中第二个节点移动到链表的头部，第三个节点移动到尾部。在那一点上，下一步使用您的枚举器意味着什么？可能的行为是模棱两可的，不容易猜测。当您通过它的接口处理对象时，您不必考虑底层类是什么，以及该类及其枚举数是否对修改容忍。接口说修改会使枚举数无效，所以事情应该是这样的

为什么在迭代集合时不应该修改它

有些集合可以在迭代时修改，因此它在全局上并不坏。在大多数情况下，编写一个有效的迭代器是非常困难的，即使在底层集合被修改时也能正常工作。在许多情况下，迭代器编写者会说他们只是不想处理它，这是个例外

在某些情况下，当底层集合发生更改时，迭代器应该做什么并不清楚。有些情况是明确的，但对于其他情况，不同的人会期望不同的行为。无论何时处于这种情况，都表明存在更深层次的问题（不应该对正在迭代的序列进行变异）

可以创建一个支持在迭代时修改的集合，而不存在任何其他问题吗？（注意：第一个答案也可以回答这个问题）

当然

将此迭代器视为列表：

public static IEnumerable<T> IterateWhileMutating<T>(this IList<T> list)
{
    for (int i = 0; i < list.Count; i++)
    {
        yield return list[i];
    }
}


如果从序列中的“早期”中删除某个项目，我们将正常继续，而不会跳过某个项目

如果在序列中添加了一个项目“更早”，我们将不会显示它，但也不会显示其他项目两次

如果项目从当前位置之前移动到之后，则将显示两次，但不会跳过或重复其他项目。如果项目从当前位置之后移动到当前位置之前，则不会显示该项目，仅此而已。如果一个项目稍后从集合中的一个较后位置移动到另一个位置，则没有问题，并且将在结果中看到移动；如果它从一个较前位置移动到另一个较前位置，则一切正常，迭代器不会“看到”移动

更换物品不是问题；但只有在当前位置之后才能看到它

重置集合将导致序列在当前位置优雅结束


请注意，此迭代器不会处理具有多个线程的情况。如果另一个线程在另一个线程进行迭代时对集合进行变异，则可能会发生不好的事情（ite）
public static IEnumerable<T> IterateWhileMutating<T>(
    this ObservableCollection<T> list)
{
    int i = 0;
    NotifyCollectionChangedEventHandler handler = (_, args) =>
    {
        switch (args.Action)
        {
            case NotifyCollectionChangedAction.Add:
                if (args.NewStartingIndex <= i)
                    i++;
                break;
            case NotifyCollectionChangedAction.Move:
                if (args.NewStartingIndex <= i)
                    i++;
                if (args.OldStartingIndex <= i) //note *not* else if
                    i--;
                break;
            case NotifyCollectionChangedAction.Remove:
                if (args.OldStartingIndex <= i)
                    i--;
                break;
            case NotifyCollectionChangedAction.Reset:
                i = int.MaxValue;//end the sequence
                break;
            default:
                //do nothing
                break;
        }
    };
    try
    {
        list.CollectionChanged += handler;
        for (i = 0; i < list.Count; i++)
        {
            yield return list[i];
        }
    }
    finally
    {
        list.CollectionChanged -= handler;
    }
}