一：背景

1. 講故事

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昨天在 StackOverflow 上看到一個(gè)很有趣的問題，說: 你會(huì)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(guó)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(cè)試代碼：

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(jì)有 50%+ 的小伙伴用這種方式，為啥，簡(jiǎn)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={item.Value}"); 
           } 

這里的 item 是底層在 MoveNext 的過程中用 KeyValuePair 包裝出來的，如果你不信的話，看下源碼唄：

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(gòu)

剛才你也看到了 item 是 KeyValuePair 類型，不過的是 netcore 對(duì) KeyValuePair 進(jìn)行了增強(qiáng)，增加了 Deconstruct 函數(shù)用來解構(gòu) 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 => 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(gè)解構(gòu)函數(shù)，你就可以在遍歷的過程中直接拿到 key，value，而不是包裝的 KeyValuePair，這在 netframework 中可是不行的哈，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

foreach ((int key, string value) in dict) 
            {                Console.WriteLine($"key={key},value={value}"); 
            } 

3. foreach keys

前面的例子都是直接對(duì) dict 進(jìn)行 foreach，其實(shí)你還可以對(duì) dict.keys 進(jìn)行 foreach 遍歷，然后通過遍歷出的 key 對(duì) dict 進(jìn)行類索引器讀取，代碼如下：

foreach (var key in dict.Keys) 
          {                Console.WriteLine($"key={key},value={dict[key]}"); 
          } 

說到這里，不知道你是否有一個(gè)潛意識(shí)，那就是 dict 只能通過 foreach 進(jìn)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(jìn)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(xì)看這個(gè) while 循環(huán)，你就應(yīng)該明白，本質(zhì)上它也是對(duì) entries 數(shù)組進(jìn)行遍歷，那底層都用了 while，我是不是可以用 for 來替換然后循環(huán) 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(diǎn)在于這條語句： ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];, 其實(shí)很簡(jiǎn)單，_entries 數(shù)組內(nèi)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={dict[key]}"); 
} 

接下來是不是很好奇這個(gè) ElementAt 擴(kuò)展方法是如何實(shí)現(xiàn)的，一起看看源碼吧。

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(dāng)前的 source 沒有實(shí)現(xiàn) IList 接口的話，那就是一個(gè)巨大的坑，每一次執(zhí)行 ElementAt 方法，最壞時(shí)間復(fù)雜度都是 O(N)，就拿剛才的 for循環(huán)來說，它的最壞時(shí)間復(fù)雜度就是 O(n!) ，是不是比你想象的要恐怖的多，教訓(xùn)就是多實(shí)踐，多看看源碼~

四：總結(jié)

這篇列舉了 4 種遍歷 dict 的方式，不知你會(huì)用到哪幾種? 要注意的是最后 ElementAt 對(duì) Source 判別上的大坑一定要明白，不要想當(dāng)然的以為就是 O(N) ，好了，更多的 遍歷方式 歡迎補(bǔ)充!