C# 2.0 新特性深度解析（二）：泛型 IEnumerable/IEnumerator 與手動實作模式

非泛型迭代器缺陷

• 值型別須裝箱/拆箱（`IEnumerator.Current` 回傳 `object`），效能損耗、GC 壓力。
• 參考型別需向下轉型，程式碼雜訊、執行期風險。
• C# 1.0 可用「鴨子型別」模式（強型別 `GetEnumerator` 回傳強型別 `IEnumerator`）繞過介面，但非標準。

.NET 2.0 泛型介面

public interface IEnumerable
{
    IEnumerator GetEnumerator();
}
public interface IEnumerator : IDisposable
{
    T Current { get; }
    bool MoveNext();
}
// 無 Reset()，由新實例替代

手動實作範例：城市集合

public class CityCollection : IEnumerable
{
    string[] _cities = {"New York","Paris","London"};
    public IEnumerator GetEnumerator() => new CityEnumerator(this);

    class CityEnumerator : IEnumerator
    {
        CityCollection _collection;
        int _index = -1;
        public CityEnumerator(CityCollection c) { _collection = c; }
        public bool MoveNext() => ++_index < _collection._cities.Length;
        public string Current
        {
            get
            {
                if (_index == -1) throw new InvalidOperationException();
                return _collection._cities[_index];
            }
        }
        public void Dispose() {}
    }
}

編譯器 `foreach` 展開邏輯

// 原始
foreach (string city in cities) Console.WriteLine(city);
// 展開
IEnumerator e = cities.GetEnumerator();
try
{
    while (e.MoveNext())
    {
        string city = e.Current;
        Console.WriteLine(city);
    }
}
finally { e.Dispose(); }

顯式使用 `IEnumerator`

需精確控制迭代流程（如雙指針、合併兩序列）時，可直接操作 `MoveNext`/`Current`，不依賴 `foreach` 語法糖。