LINQ 中的 .Where 实际上是如何工作的？

Question

在 Joseph Albahari 的《C# in a Nutshell》一书中，据说 .Where 的实现如下：

public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource,bool> predicate)
{
    foreach (TSource element in source)
        if (predicate (element))
            yield return element;
}

但对我来说，这里使用“foreach”似乎会枚举我们的集合，所以在我们有 collection.Where(x => ...).Where(x => ...).ToList() 的情况下 -枚举将发生 3 次：第一次在第一个Where中，第二次在第二个Where中，最后一次在ToList()中。但我在想，LINQ 链的整个思想就是只枚举一次。 我是否弄错了，它只会被枚举一次？请指导我

Answer 1

看起来在这里使用“foreach”将枚举我们的集合，

它确实看起来像这样，但实际情况并非如此。相反，yield

关键字告诉编译器应该对方法执行

转换，以便它返回一个IEnumerable

对象，该对象仅

知道如何迭代集合，而无需实际执行该工作。在您实际使用并迭代此返回的 IEnumerable 之前，根本不会发生枚举。

编译器转换以

可堆栈的方式发生，因此即使多次调用.Where()

（如问题中的

collection.Where(x => ...).Where(x => ...).ToList()

表达式），

仅发生一次枚举。您也可以混合使用其他 linq 操作，例如 .Select()

、

.Any()

、

.Aggregate()

 等。

这可以使编写 linq 代码

极其高效。缺点是每次使用此方法都会导致枚举对象的内存分配，因此了解内存受限与 CPU 受限的情况很有用，并且通常值得将其中一些结合起来，因此 .Where(x => ...).Where(x => )

 改为

.Where(x => ... && ...)

。

最后，虽然也有例外，但您应该

尽可能避免调用 ToList()

（或 ToArray()

）。相反，对于方法参数、返回类型和变量声明，请使用 

IEnumerable<T>

 而不是 

List<T>

 或 

T[]

。在许多情况下，最终的

foreach

循环、数据绑定或其他机制足以强制最终枚举，这样您实际上不需要构造列表或数组，并且这些其他选项

更有效 而不是实际构建一个可能不需要的列表。