为什么List和IEnumerable的Reverse有两个完全不同的版本？

Question

对于 List 对象，我们有一个名为 Reverse() 的方法。
它会就地反转列表的顺序，不会返回任何内容。

对于 IEnumerable 对象，我们有一个扩展方法称为 Reverse()。
它返回另一个 IEnumerable。

我需要按相反的顺序遍历一个列表，所以我不能直接使用第二种方法，因为我得到的是一个 List，而我不想反转它，只想反向迭代。

所以我可以这样做：

for(int i = list.Count - 1; i >=0; i--)

或者

foreach(var item in list.AsEnumerable().Reverse())

我发现如果我有一个IEnumerable，它比较难读懂，只需使用以下代码即可：

foreach(var item in list.Reverse())

我不明白为什么这两种方法会用相同的名称实现。这很烦人也很令人困惑。

为什么没有一个名为BackwardsIterator()的扩展，可以适用于所有IEnumerable，而不是使用Reverse()？

我对这个选择的历史原因非常感兴趣，而不仅仅是“如何做到这一点”的内容！

- Cyril Gandon

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你可以使用 Enumerable.Reverse(list)。 - Alexander Efimov

为什么不将您的列表键入到您喜欢的类型，然后它将使用您喜欢的方法版本呢？ - Brian Warshaw

他可能希望它是一个“List”，因为它是一个“List”--但是，正如他明确表示的那样，他不想使用List.Reverse。 “转换为您喜欢的类型”意味着进行强制转换，这并不比使用AsEnumerable()更美观。 - Jim Balter

Answer 1

值得注意的是，列表方法比扩展方法早得多。命名可能保持不变，因为 "Reverse" 比 "BackwardsIterator" 更简洁。

如果您想绕过列表版本并转到扩展方法，则需要将列表视为一个 "IEnumerable<T>"。

var numbers = new List<int>();
numbers.Reverse(); // hits list
(numbers as IEnumerable<int>).Reverse(); // hits extension

或者将扩展方法作为静态方法调用：

Enumerable.Reverse(numbers);

请注意，Enumerable版本需要完全迭代底层可枚举对象才能开始反向迭代。如果您计划多次在同一可枚举对象上执行此操作，请考虑永久地反转顺序并正常迭代它。

- Adam Houldsworth

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实际上，即使一个人只想枚举一次并且想保持原始列表不被干扰，我相信调用 ToArray() 然后在结果数组上调用 Reverse() 肯定比使用 Enumerable.Reverse() 更快。List<T>.ToArray() 方法可以将数据存储在目标数组中作为一个块，而无需处理单个项，而 Enumerable.Reverse() 则会 - 除非它对源是 List<T> 的情况有特殊处理 - 在反转它们之前必须逐个将项复制到数组中。 - supercat

@Supercat 很有可能它有特殊情况。我过去在一些其他方法上使用过 ILSpy，他们很多时候都是在 IList 上有特殊情况。 - Adam Houldsworth

确实有很多特殊情况，但也有一些令人讨厌的问题。例如，尽管可以将List<Cat>传递给期望IEnumerable<Animal>的代码，但这样的代码将无法利用任何特殊的“列表性质”。我的“几乎肯定”的说法可能有点过于强烈，不过在枚举之前将其转换为数组的一个优点是，如果我记得正确的话，C#在使用foreach循环时会生成特殊的代码，以处理已知为数组的情况。即使Enumerable.Reverse返回临时数组的枚举器，编译器也不会知道这一点。 - supercat

如果你想玩代码高尔夫，我宁愿调用 numbers.Skip(0).Reverse() 而不是强制转换。从左到右更易读，并且你正在处理一个 IEnumerable。这比 numbers.OfType<int>().Reverse() 更好，因为它不会在每个条目上添加无用的类型检查开销。 - Nameless One

还有一个numbers.Reverse<int>()，它是扩展方法的其中一个重载。 - heltonbiker

Answer 2

自己编写BackwardsIterator吧！

public static IEnumerable BackwardsIterator(this List lst)
{
    for(int i = lst.Count - 1; i >=0; i--)
    {
        yield return lst[i];
    }
}

- Anirudha

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如果你要将它制作成一个实用方法，你应该使用更有效的方法（即反向for循环）。Reverse作为一个可枚举对象，效率相对较低，因为它需要遍历可枚举对象，将其存储在缓冲区中，然后反向遍历缓冲区。 - Servy

@Servy 你说得对，特别是如果列表很大！感谢指出。 - Anirudha

Answer 3

List<T>.Reverse 的存在早于 IEnumerable<T>.Reverse。它们被命名为相同的名称是因为……无能。这是一个可怕的错误；显然 Linq 中的 IEnumerable<T> 函数应该被赋予不同的名称，例如 Backwards，因为它们具有完全不同的语义。事实上，它为程序员设置了一个可怕的陷阱——有人可能会将 list 的类型从 List<T> 更改为，例如，Collection<T>，然后 list.Reverse(); 不是在原地反转 list，而只是返回一个被丢弃的 IEnumerable<T>。不能过分强调微软给这些方法赋予相同名称的无能之处。

为避免这个问题，您可以定义自己的扩展方法。

public static IEnumerable<T> Backwards<T>(this IEnumerable<T> source) => source.Reverse();

你甚至可以添加一个特殊情况来高效处理可索引列表：

public static IEnumerable<T> Backwards<T>(this IEnumerable<T> source) =>
    source is IList<T> list ? Backwards<T>(list) : source.Reverse();

public static IEnumerable<T> Backwards<T>(this IList<T> list)
{
    for (int x = list.Count; --x >= 0;)
        yield return list[x];
}

- Jim Balter