Linq：执行顺序链查询

Question

我希望了解链式查询的处理方式。例如，我们考虑以下查询:

var sumOfRoots = numbers           //IEnum0
     .Where(x => x > 0)            //IEnum1
     .Select(x => Math.Sqrt(x))    //IEnum2
     .Select(x => Math.Exp(x))     //IEnum3
     .Sum();

例如，numbers={-1, 4, 9 }.

这是背后发生的事情吗：

1. 获取所有枚举器（向前遍历）

• numbers 调用 GetEnumerator()，返回 (我们称之为) IEnum0 实例
• IEnum0 调用 GetEnumerator()，返回 IEnum1 实例
• IEnum1 调用 GetEnumerator()，返回 IEnum2 实例
• IEnum2 调用 GetEnumerator()，返回 IEnum3 实例

2. 调用 MoveNext (向后遍历)

• .Sum() 在 IEnum3 上调用 MoveNext()
• IEnum3 在 IEnum2 上调用 MoveNext()
• IEnum2 在 IEnum1 上调用 MoveNext()
• IEnum1 在 IEnum0 上调用 MoveNext()

3. 从 MoveNext 返回（向前-向后遍历）

• IEnum0 移动到元素 -1 并返回 true。
• IEnum1 检查是否满足条件（这是不正确的），因此 IEnum1 在 IEnum0 上调用 MoveNext()。
• IEnum0 移动到元素 4 并返回 true。
• IEnum1 检查是否满足条件（这是正确的）并返回 true
• IEnum2 什么也不做，只返回 IEnum1 的输出，即 true
• IEnum2 什么也不做，只返回 IEnum2 的输出，即 true

4. 调用 Current（向后遍历）

• .Sum() 调用 IEnum3 上的 Current。
• IEnum3 调用 IEnum2 上的 Current
• IEnum2 调用 IEnum1 上的 Current
• IEnum1 调用 IEnum0 上的 Current

5. 返回 Current (正向传递)

• IEnum0 返回 4
• IEnum1 返回 4
• IEnum2 返回 sqrt(4)=2
• IEnum3 返回 exp(2)

6. 重复步骤2-5，直到步骤3返回false

如果链式查询有不同的处理方式，请纠正我。

- Dejan

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每个链块内的过程都已完成。Where(x => x > 0) 过滤数字并将 {4,9} 留给下一个链块，如此循环进行。 - Cetin Basoz

你可以使用Visual Studio的“调试框架代码”功能，在调试时实时查看。或者，前往参考源，将方法复制到你的解决方案中并进行调试。 - dymanoid

大部分是正确的，但我从来没有想过像这样使用链式查询，因为LINQ的发明就是为了防止我们将数据管道视为循环/迭代器。 - qxg

@CetinBasoz，我不理解你的评论，每个块内部的处理如何工作？这对我来说似乎是不正确的。 - Dejan

Answer 1

您可以使用委托来了解执行顺序。例如：

static void Main(string[] args)
{
    var numbers = new []{ -1, 4, 9 };

    double sumOfRoots = numbers.Where(IsGreaterThanZero)   
                               .Select(ToSquareRoot)      
                               .Select(ToExp)              
                               .Sum(x => ToNumber(x));

    Console.WriteLine($"sumOfRoots = {sumOfRoots}");

    Console.Read();
}

private static double ToNumber(double number)
{
    Console.WriteLine($"SumNumber({number})");

    return number;
}

private static double ToSquareRoot(int number)
{
    double value =  Math.Sqrt(number);

    Console.WriteLine($"Math.Sqrt({number}): {value}");

    return value;
}

private static double ToExp(double number)
{
    double value =  Math.Exp(number);

    Console.WriteLine($"Math.Exp({number}): {value}");

    return value;
}

private static bool IsGreaterThanZero(int number)
{
    bool isGreater = number > 0;

    Console.WriteLine($"{number} > 0: {isGreater}");

    return isGreater;
}

输出：

-1 > 0：假

4 > 0：真

Math.Sqrt(4)：2

Math.Exp(2)：7.38905609893065

SumNumber(7.38905609893065)

9 > 0：真

Math.Sqrt(9)：3

Math.Exp(3)：20.0855369231877

SumNumber(20.0855369231877)

sumOfRoots = 27.4745930221183

- Rui Jarimba

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该死，我从未想过LINQ查询可以像这样链接，使用委托是个好主意。 - Haytam