使用封装的Span<Range>.Enumerator

Question

我正在用

Span<T>

类型尝试一些东西。我的目标是创建一个扩展方法来枚举

ReadOnlySpan<char>

的分裂，按如下方式使用：

var x = "foo,bar,baz".AsSpan();
var options = StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries | StringSplitOptions.TrimEntries;

foreach (var word in x.EnumerateSplit(',', options))
{
    // Should enumerate foo, bar and baz
}

但是，当我实现自己的枚举器类型（在场景后面封装了

Span<Range>.Enumerator

实例）时，在访问封装的枚举器

IndexOutOfRangeException

属性时会抛出

Current

。

我尝试创建最基本的枚举器，它只有封装逻辑，没有拆分机制：

public ref struct BasicEnumerator
{
    // Encapsulated enumerator
    private readonly Span<Range>.Enumerator _enumerator;

    public Range Current => _enumerator.Current;

    public BasicEnumerator(Span<Range>.Enumerator enumerator)
    {
        _enumerator = enumerator;
    }

    public bool MoveNext() => _enumerator.MoveNext();

    // Called by foreach
    public BasicEnumerator GetEnumerator() => this;
}

有了这个

BasicEnumerator

类型，我至少期望这段代码能够工作：

Span<Range> test = stackalloc Range[5];
var enumerator = new BasicEnumerator(test.GetEnumerator());

foreach (Range r in enumerator)
{
    Console.WriteLine(r);
}

但是在第一次迭代时会抛出

IndexOutOfRangeException

。

我也尝试过更简单的方法，不使用

foreach

：

Span<Range> test = stackalloc Range[5];
var enumerator = new BasicEnumerator(test.GetEnumerator());

if (enumerator.MoveNext())
{
    Console.WriteLine(enumerator.Current);
}

尝试访问

IndexOutOfRangeException

时仍抛出

enumerator.Current

。

请注意，当我使用

Span<Range>.Enumerator

代替时（以相同的方式），它可以工作：

Span<Range> test = stackalloc Range[5];
Span<Range>.Enumerator enumerator = test.GetEnumerator();

if (enumerator.MoveNext())
{
    Console.WriteLine(enumerator.Current);
}

在调试时，我发现它不起作用，因为

Span<Range>.Enumerator.MoveNext

方法不会增加底层索引，但仍然返回

true

： Visual Studio 调试截图

我真的不知道为什么要这样做。我想说这是一个参考问题，但我不知道为什么以及如何解决它。我试图找到有关类似用例的文档，但没有成功。

我正在使用.NET 8。

Answer 1

这是因为结构是值类型+你的

_enumerator

是

readonly

结构。因此，当您调用

BasicEnumerator.MoveNext()

时，您将获得内部 _enumerator 结构体的

copy

，然后调用该副本的

MoveNext()

，然后丢弃该副本。原始结构保持不变，因此它的

Current

仍然是 -1。

要解决此问题，请删除只读限定符

//remove `readonly`
private /*readonly*/ Span<Range>.Enumerator _enumerator;

Answer 2

错误就在这里

private readonly Span<Range>.Enumerator _enumerator;

由于它是

readonly

，因此

MoveNext

的代码正在执行防御性访问时复制，这是正确的，以防止对底层结构进行任何更改。

只需删除

readonly

即可使用

private Span<Range>.Enumerator _enumerator;

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