Odpowiedź.

Historia pytania
Iteratory stały się ważną częścią języków programowania z pojawieniem się kolekcji, które trzeba przeszukiwać. W Visual Basic od wersji .NET pojawiło się wsparcie dla IEnumerable/IEnumerator, umożliwiające implementację własnych iterowanych kolekcji i wykorzystanie pętli For Each do wygodnego i zwięzłego dostępu do zawartości kolekcji.

Problem
Wielu programistów ogranicza się do korzystania tylko z wbudowanych kolekcji lub niewłaściwie zaimplementowuje interfejs IEnumerable, przez co niemożliwe jest przeszukiwanie obiektów za pomocą For Each. Ponadto, problemy sprawia implementacja i utrzymanie stanu iteratora przez Current i MoveNext.

Rozwiązanie
Aby wspierać iteracje, typ implementuje interfejs IEnumerable (lub generyczny IEnumerable(Of T)). Zaimplementuj funkcję GetEnumerator, która zwraca obiekt implementujący IEnumerator. W VB.NET można też stosować metody iteratorowe z kluczowym słowem Yield (od VB 2015), co znacznie upraszcza realizację przeszukiwania.

Przykład kodu:

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 ' dla VB 2015+
        Next
    End Function
End Class

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

Kluczowe cechy:

• Aby wspierać For Each, typ musi implementować IEnumerable / IEnumerable(Of T).
• Implementacja zwykle delegowana jest do istniejącej kolekcji lub tworzona jest własna.
• Z pomocą Yield można łatwo tworzyć iteratory; bez Yield — trzeba ręcznie implementować IEnumerator.

Pytania z podstępem.

Czy konieczne jest zaimplementowanie obu interfejsów: IEnumerable i IEnumerator, aby wspierać For Each?

Nie, wystarczy implementacja IEnumerable i zwrócenie zgodnego iteratora. Jeśli chcesz zaimplementować przeszukiwanie, możesz użyć już istniejącego IEnumerator z zagnieżdżonej kolekcji. Ale dla pełnej personalizacji konieczna jest implementacja obu części.

Przykład kodu:

Public Function GetEnumerator() As IEnumerator Implements IEnumerable.GetEnumerator
    Return arr.GetEnumerator() ' używamy wbudowanego iteratora tablicy
End Function

Czy można zaimplementować IEnumerable tylko jawnie (Explicit Interface Implementation) w Visual Basic?

Tak, można zaimplementować interfejs jawnie, szczególnie gdy Twoja kolekcja już ma własny GetEnumerator i chcesz ukryć implementację interfejsu. Nie uda się wywołać takiego GetEnumerator bezpośrednio, ale For Each będzie działać.

Przykład kodu:

Public Function IEnumerable_GetEnumerator() As IEnumerator Implements IEnumerable.GetEnumerator
    ' ...ciało metody
End Function

Co się stanie, jeśli GetEnumerator zwróci Nothing?

Zostanie zgłoszone wyjątek w momencie pierwszej próby przeszukiwania kolekcji, ponieważ For Each oczekuje poprawnego iteratora.

Typowe błędy i antywzorce

• Niewłaściwa implementacja metod MoveNext/Current, przez co pomijane są elementy lub występuje błąd.
• Naruszenie stanu iteratora między wywołaniami (np. nie resetuje indeksu przy ponownym przeszukiwaniu).
• Brakujące lub niepoprawne zgłoszenie wyjątku StopIteration.

Przykład z życia

Negatywny przypadek

Klasa kolekcji nie zaimplementowała IEnumerable, a osobna metoda Next została utworzona do przeszukiwania elementów. W efekcie nie można jej używać w uniwersalnych metodach lub For Each, trzeba pisać dodatkowe metody.

Zalety:

• Szybka implementacja pod zadanie.

Wady:

• Nie można używać For Each i LINQ.
• Utrata kompatybilności z .NET API.

Pozytywny przypadek

Programista zaimplementował IEnumerable i GetEnumerator, kolekcja teraz działa z For Each i integruje się z LINQ.

Zalety:

• Superkompatybilność z infrastrukturą .NET.
• Uniwersalność i prostota użycia.

Wady:

• Wymaga nieco więcej kodu przy ręcznej implementacji przed pojawieniem się Yield.