C# 泛型秘訣（5.3）：ReversibleSortedList 完整巢狀類型原始碼解析

本文呈現 ReversibleSortedList 內部完整巢狀類型原始碼，包含：Enumerator、KeyList、ValueList、ReversibleSortedListKeyEnumerator、ReversibleSortedListValueEnumerator，展示如何同時實作泛型/非泛型介面、支援正向/反向列舉、鍵值分離存儲。

核心巢狀類型架構

• Enumerator<K,V>：實作 IEnumerator>、IDictionaryEnumerator、IEnumerator、IDisposable，版本檢查防止列舉中修改。
• KeyList<K,V>：實作 IList、ICollection、IEnumerable，唯讀、支援 BinarySearch 快速 IndexOf。
• ValueList<K,V>：同 KeyList 但針對 Value，IndexOf 用 Array.IndexOf 線性搜尋。
• KeyEnumerator / ValueEnumerator：獨立列舉器，避免建立 KeyValuePair 物件開銷。

關鍵設計模式

使用特性

• 鍵不可重複、不可為 null（值型別不可 null、參考型別不可 null）。
• 值可為 null（參考型別）或預設值（值型別）。
• 預設容量 4，成長倍數 2。
• 索引器 this[TKey]：get 找不到回傳 default(TValue)；set 自動插入/更新。
• foreach 回傳 KeyValuePair 唯讀，列舉中修改集合拋例外。

原始碼重點片段

// 列舉器版本檢查
public bool MoveNext()
{
    if (this.version != this._list.version)
        throw new InvalidOperationException("Enumeration failed version check");
    if (this.index < this._list.Count)
    {
        this.key = this._list.keys[this.index];
        this.value = this._list.values[this.index];
        this.index++;
        return true;
    }
    this.index = this._list.Count + 1;
    this.key = default(K); this.value = default(V);
    return false;
}

// KeyList IndexOf 使用 BinarySearch
public int IndexOf(K key)
{
    if (key == null) throw new ArgumentNullException(nameof(key));
    int idx = Array.BinarySearch(this._dict.keys, 0, this._dict.Count, key, this._dict._sortDirectionComparer);
    return idx >= 0 ? idx : -1;
}

完整原始碼見文章區塊，展示生產級泛型集合實作的所有細節。

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