Ответ.

История вопроса
Итераторы стали важной частью языков программирования с появлением коллекций, которые надо перебирать. В Visual Basic с версии .NET появилась поддержка IEnumerable/IEnumerator, позволяющая реализовывать собственные перебираемые коллекции и использовать цикл For Each для удобного и лаконичного доступа к содержимому коллекций.

Проблема
Многие разработчики ограничиваются использованием только встроенных коллекций, либо не реализуют корректно интерфейс IEnumerable, из-за чего невозможен перебор объектов через For Each. Кроме того, сложности вызывает реализация и поддержка состояния итератора через Current и MoveNext.

Решение
Для поддержки итераций тип реализует интерфейс IEnumerable (или обобщённый IEnumerable(Of T)). Реализуйте функцию GetEnumerator, возвращающую объект, реализующий IEnumerator. В VB.NET можно применять также итераторные методы с ключевым словом Yield (начиная с VB 2015), что сильно упрощает реализацию перебора.

Пример кода:

Imports System.Collections

Public Class SimpleCollection
    Implements IEnumerable
    Private arr() As Integer = {1, 2, 3}

    Public Function GetEnumerator() As IEnumerator Implements IEnumerable.GetEnumerator
        For Each i In arr
            Yield i ' для VB 2015+
        Next
    End Function
End Class

' Использование:
For Each n As Integer In New SimpleCollection()
    Console.WriteLine(n)
Next

Ключевые особенности:

• Для поддержки For Each тип должен реализовать IEnumerable / IEnumerable(Of T).
• Реализация обычно делегируется существующей коллекции или создаётся собственная.
• С помощью Yield можно просто создавать итераторы; без Yield — придётся вручную реализовывать IEnumerator.

Вопросы с подвохом.

Обязательно ли реализовывать оба интерфейса: IEnumerable и IEnumerator, для поддержки For Each?

Нет, достаточно реализации IEnumerable и возвращения совместимого итератора. Если вы хотите реализовать перебор, вы можете использовать уже существующий IEnumerator у вложенной коллекции. Но для полной кастомизации необходима реализация обеих частей.

Пример кода:

Public Function GetEnumerator() As IEnumerator Implements IEnumerable.GetEnumerator
    Return arr.GetEnumerator() ' используем встроенный итератор массива
End Function

Можно ли реализовать IEnumerable только явно (Explicit Interface Implementation) в Visual Basic?

Да, можно реализовать интерфейс явно, особенно когда у вашей коллекции уже есть свой собственный GetEnumerator, и вы хотите скрыть реализацию интерфейса. Вызвать такой GetEnumerator напрямую не получится, но For Each будет работать.

Пример кода:

Public Function IEnumerable_GetEnumerator() As IEnumerator Implements IEnumerable.GetEnumerator
    ' ...тело метода
End Function

Что произойдет, если GetEnumerator возвращает Nothing?

Будет выброшено исключение в момент первой попытки перебора коллекции, так как For Each ожидает корректного итератора.

Типовые ошибки и анти-паттерны

• Неправильная реализация методов MoveNext/Current, из-за чего пропускаются элементы или возникает ошибка.
• Нарушение состояния итератора между вызовами (например, не сбрасывается индекс при повторном переборе).
• Отсутствующее или некорректное исключение StopIteration.

Пример из жизни

Негативный кейс

Класс коллекции не реализовал IEnumerable, а отдельный метод Next был создан для перебора элементов. В итоге его нельзя использовать в универсальных методах или For Each, приходится писать дополнительные методы.

Плюсы:

• Быстрая реализация под задачу.

Минусы:

• Нельзя использовать For Each и LINQ.
• Потеря совместимости с .NET API.

Позитивный кейс

Разработчик реализовал IEnumerable и GetEnumerator, коллекция теперь работает с For Each и интегрируется с LINQ.

Плюсы:

• Суперсовместимость с инфраструктурой .NET.
• Универсальность и простота использования.

Минусы:

• Требуется чуть больше кода при ручной реализации до появления Yield.