一：背景
1. 講故事
昨天在 StackOverflow 上看到一個很有趣的問題，說: 你會幾種遍歷字典的方式，然后跟帖就是各種奇葩的回答，挺有意思，馬上就要國慶了，娛樂娛樂吧，說說這種挺無聊的問題??????，
二： 使用 foreach 遍歷
為了方便演示，先上一段測驗代碼：
var dict = new Dictionary<int, string>()
{
[10] = "A10",
[20] = "A20",
[30] = "A30",
[40] = "A40",
[50] = "A50"
};
1. 直接 foreach dict
如果要拿百分比說話，估計有 50%+ 的小伙伴用這種方式，為啥，簡單粗暴唄，其他沒什么好說的，直接上代碼：
foreach (var item in dict)
{
Console.WriteLine($"key={item.Key},value=https://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2020/09/28/{item.Value}");
}
這里的 item 是底層在 MoveNext 的程序中用 KeyValuePair 包裝出來的，如果你不信的話，看下原始碼唄：
public bool MoveNext()
{
while ((uint)_index < (uint)_dictionary._count)
{
ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];
if (reference.next >= -1)
{
_current = new KeyValuePair<TKey, TValue>(reference.key, reference.value);
return true;
}
}
}
2. foreach 中 使用 KeyPairValue 解構
剛才你也看到了 item 是 KeyValuePair 型別，不過????的是 netcore 對 KeyValuePair 進行了增強，增加了 Deconstruct 函式用來解構 KeyValuePair，代碼如下：
public readonly struct KeyValuePair<TKey, TValue>
{
private readonly TKey key;
private readonly TValue value;
public TKey Key => key;
public TValue Value =https://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2020/09/28/> value;
public KeyValuePair(TKey key, TValue value)
{
this.key = key;
this.value = value;
}
public void Deconstruct(out TKey key, out TValue value)
{
key = Key;
value = Value;
}
}
有了這個解構函式，你就可以在遍歷的程序中直接拿到 key，value，而不是包裝的 KeyValuePair，這在 netframework 中可是不行的哈，實作代碼如下：
foreach ((int key, string value) in dict)
{
Console.WriteLine($"key={key},value=https://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2020/09/28/{value}");
}
3. foreach keys
前面的例子都是直接對 dict 進行 foreach，其實你還可以對 dict.keys 進行 foreach 遍歷，然后通過遍歷出的 key 對 dict 進行類索引器讀取，代碼如下：
foreach (var key in dict.Keys)
{
Console.WriteLine($"key={key},value=https://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2020/09/28/{dict[key]}");
}
說到這里，不知道你是否有一個潛意識，那就是 dict 只能通過 foreach 進行遍歷，真相是不是這樣的呢？ 要尋找答案，還是回頭看一下 foreach 是如何進行遍歷的，
public struct Enumerator : IEnumerator<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IDisposable, IEnumerator, IDictionaryEnumerator
{
public bool MoveNext()
{
while ((uint)_index < (uint)_dictionary._count)
{
ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];
if (reference.next >= -1)
{
_current = new KeyValuePair<TKey, TValue>(reference.key, reference.value);
return true;
}
}
_index = _dictionary._count + 1;
_current = default(KeyValuePair<TKey, TValue>);
return false;
}
}
仔細看這個 while 回圈，你就應該明白，本質上它也是對 entries 陣列進行遍歷，那底層都用了 while，我是不是可以用 for 來替換然后回圈 dict 呢？哈哈，反正就是模仿唄，
三：使用 for 遍歷
為了把 MoveNext 中的代碼模擬出來，重點在于這條陳述句： ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];, 其實很簡單，_entries 陣列內容的提取可以用 Linq 的 ElementAt 方法，是不是~~~ ，改造后的代碼如下：
for (int i = 0; i < dict.Count; i++)
{
(int key, string value) = dict.ElementAt(i);
Console.WriteLine($"key={key},value=https://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2020/09/28/{dict[key]}");
}
接下來是不是很好奇這個 ElementAt 擴展方法是如何實作的，一起看看原始碼吧，
public static TSource ElementAt<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, int index)
{
IList<TSource> list = source as IList<TSource>;
if (list != null)
{
return list[index];
}
if (index >= 0)
{
using (IEnumerator<TSource> enumerator = source.GetEnumerator())
{
while (enumerator.MoveNext())
{
if (index == 0)
{
return enumerator.Current;
}
index--;
}
}
}
}
從上面代碼可以看到，如果當前的 source 沒有實作 IList 介面的話，那就是一個巨大的坑，每一次執行 ElementAt 方法，最壞時間復雜度都是 O(N)，就拿剛才的 for回圈來說，它的最壞時間復雜度就是 O(n!) ，是不是比你想象的要恐怖的多，教訓就是多實踐，多看看原始碼~
四：總結
這篇列舉了 4 種遍歷 dict 的方式，不知你會用到哪幾種？ 要注意的是最后 ElementAt 對 Source 判別上的大坑一定要明白，不要想當然的以為就是 O(N) ，好了，更多的 遍歷方式 歡迎補充！
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標籤：.NET技术