Коллекция вопросов ❓ на собеседовании в C# 🍧

Обзор вопросов по языка програмиированию C# и технологии NET

---

Project maintained by Dvurechensky-Docs Hosted on GitHub Pages — Theme by mattgraham

🔄 Что такое итераторы и как они реализуются?

✨ Оглавление

• ✨ Оглавление
  • 1️⃣ Основная идея итераторов
  • 2️⃣ Интерфейсы
    • IEnumerable<T>
    • IEnumerator<T>
  • 3️⃣ Реализация через yield return
  • 4️⃣ Deferred execution
  • 5️⃣ yield break
  • 6️⃣ Сложные моменты и каверзные вопросы
  • 7️⃣ Пример сложного итератора
  • 8️⃣ Итераторы и LINQ
  • 9️⃣ Подводные моменты для собеса
  • 🔟 Таблица сравнения

⬆ Вернуться к главной

---

1️⃣ Основная идея итераторов

• Итератор — объект, позволяющий последовательно перебирать элементы коллекции без раскрытия её внутренней структуры.
• Позволяет писать foreach-подобный код на своих коллекциях.

• Реализуется через интерфейсы:

  • IEnumerable<T> — предоставляет GetEnumerator()
  • IEnumerator<T> — предоставляет Current и MoveNext()

---

2️⃣ Интерфейсы

IEnumerable<T>

public interface IEnumerable<out T>
{
    IEnumerator<T> GetEnumerator();
}

• Используется для отложенного перебора элементов.
• Может быть несколько вызовов GetEnumerator, каждый создаёт независимый перебор.

IEnumerator<T>

public interface IEnumerator<out T> : IDisposable
{
    T Current { get; }
    bool MoveNext();
    void Reset(); // редко используется
}

• MoveNext() — продвигает курсор.
• Current — возвращает текущий элемент.
• Reset() — сброс перебора (необязателен, редко используется).

---

3️⃣ Реализация через yield return

• Ключевое слово yield return позволяет создавать итератор без ручной реализации IEnumerator.
• Пример:

IEnumerable<int> GetNumbers()
{
    for (int i = 0; i < 5; i++)
        yield return i;
}

• Особенности:

  • Компилятор создаёт анонимный класс, который реализует IEnumerator<T>.
  • Поддерживает отложенное выполнение (deferred execution).
  • Поддерживает состояние между вызовами MoveNext().

---

4️⃣ Deferred execution

• Итератор не выполняется сразу при вызове метода.
• Выполняется по мере перебора через foreach или LINQ.
• Пример:

var numbers = GetNumbers(); // метод ещё не выполняется
foreach(var n in numbers)    // тут начинается генерация
    Console.WriteLine(n);

• Преимущества:

  • Экономия памяти.
  • Возможность работать с бесконечными потоками данных.

• Минусы:

  • Изменения исходной коллекции между вызовами могут влиять на результат.

---

5️⃣ yield break

• Прерывает итерацию досрочно.
• Пример:

IEnumerable<int> NumbersUpTo(int max)
{
    for (int i = 0; i < max; i++)
    {
        if (i == 3)
            yield break; // завершение итератора
        yield return i;
    }
}

---

6️⃣ Сложные моменты и каверзные вопросы

1. Deferred vs Immediate

   • yield return → deferred.
   • ToList() → immediate.

2. Многоэтапные итераторы

   • Можно использовать несколько yield return в условных блоках, каждый поддерживает своё состояние.

3. Изменение коллекции во время итерации

   • Может вызвать InvalidOperationException (для большинства коллекций, кроме Concurrent).

4. Lazy evaluation

   • Итераторы помогают реализовать ленивое вычисление (lazy).

5. IEnumerator.Dispose()

   • Автоматически вызывается после окончания перебора (foreach использует try-finally).

6. Структурные итераторы

   • Можно возвращать struct для уменьшения накладных расходов на GC.

7. Несколько foreach на одном IEnumerable

   • Каждый вызов GetEnumerator создаёт новый независимый перебор.

---

7️⃣ Пример сложного итератора

IEnumerable<int> FilterAndSquare(IEnumerable<int> numbers)
{
    foreach (var n in numbers)
    {
        if (n % 2 == 0)
            yield return n * n; // только чётные возводим в квадрат
    }
}

• Вызов FilterAndSquare(list) не выполнит ничего, пока не начнётся foreach.
• Deferred execution сохраняет состояние между вызовами MoveNext.

---

8️⃣ Итераторы и LINQ

• LINQ методы (Select, Where) возвращают **IEnumerable**, используют deferred execution.
• Пример:

var evens = numbers.Where(n => n % 2 == 0); // ещё не выполняется
foreach(var n in evens)
    Console.WriteLine(n); // здесь выполнение

• Вопросы:

  • Когда LINQ выполняется? (deferred vs immediate)
  • Какие операции immediate? (ToList(), Count(), Sum())

---

9️⃣ Подводные моменты для собеса

1. yield return vs обычный List

   • Меньше памяти, lazy, но нельзя использовать с асинхронными методами напрямую.

2. IEnumerator vs IEnumerable

   • IEnumerable предоставляет enumerator, который делает фактический перебор.

3. Можно ли использовать yield return в асинхронных методах?

   • Нет, для этого есть IAsyncEnumerable<T> и await foreach.

4. Как устроен внутренний state machine компилятора для yield return?

   • Каждый yield → точка сохранения состояния.

5. Почему foreach вызывает Dispose?

   • Для правильного освобождения ресурсов в IEnumerator.

---

🔟 Таблица сравнения

Характеристика	IEnumerable	IEnumerator	yield return
Кто предоставляет	Коллекция	Перебор	Компилятор создаёт enumerator
Deferred execution	Да	Нет	Да
Dispose	Нет	Да	Да (через enumerator)
Много переборов	Да	Один	Да, каждый GetEnumerator новый
Сложность реализации	Нужно вручную	Нужно вручную	Очень просто, компилятор генерирует класс

---

⬆ Вернуться к главной

✨Dvurechensky✨