不需要迭代，如何从IEnumerable<T>中计算项数？

Question

private IEnumerable<string> Tables
{
    get
    {
        yield return "Foo";
        yield return "Bar";
    }
}

假设我想在迭代过程中编写类似于处理 #n of #m 的内容。

在我的主要迭代之前，有没有一种方法可以找出 m 的值？

希望我表达清楚了。

- Sebastian Gomez

Answer 1

IEnumerable 不支持此操作。这是有意设计的。 IEnumerable 采用惰性求值的方式，在你需要元素时才获取所要求的元素。

如果你想知道项目数量而不需要遍历它们，可以使用 ICollection<T>，它有一个 Count 属性。

- Mendelt

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如果您不需要通过索引器访问列表，我会更倾向于使用ICollection而不是IList。 - Michael Meadows

我通常出于习惯只使用List和IList。但是，如果你想自己实现它们，ICollection更容易使用，而且还有Count属性。谢谢！ - Mendelt

你可以使用迭代的方式计算元素数量，或者调用Linq命名空间中的Count()函数来自动完成这个操作。 - Mendelt

在正常情况下，仅仅将IEnumerable替换为IList是否足够？ - Teekin

@Helgi 因为IEnumerable是惰性求值的，所以你可以用它来做一些IList无法做到的事情。例如，你可以构建一个返回IEnumerable的函数，该函数枚举Pi的所有小数位。只要你不尝试对完整结果进行foreach，它就应该正常工作。你不能创建一个包含Pi的IList。但这都是相当学术的。对于大多数正常的用途，我完全同意。如果你需要Count，你需要IList。 :-) - Mendelt

Answer 2

IEnumerable<T>上的System.Linq.Enumerable.Count扩展方法具有以下实现：

ICollection<T> c = source as ICollection<TSource>;
if (c != null)
    return c.Count;

int result = 0;
using (IEnumerator<T> enumerator = source.GetEnumerator())
{
    while (enumerator.MoveNext())
        result++;
}
return result;

所以它尝试将其转换为拥有Count属性的ICollection<T>，如果可能的话就使用它。否则就进行迭代。

因此，最好的方法是在您的IEnumerable<T>对象上使用Count()扩展方法，这样可以获得最佳性能。

- Daniel Earwicker

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尝试先转换为 ICollection<T> 这一点非常有趣。 - Oscar Mederos

@OscarMederos Enumerable中的大多数扩展方法都针对不同类型的序列进行了优化，如果可以的话，它们将使用更便宜的方式。 - Shibumi

所提到的扩展自 .Net 3.5 起可用，并在 MSDN 中有文档记录。 - Christian

@Jaider - 这个问题稍稍有些复杂。IEnumerable<T> 继承了 IDisposable 接口，这使得使用 using 语句可以自动释放资源。但是 IEnumerable 没有继承 IDisposable 接口。因此，如果你以任何一种方式调用 GetEnumerator，最好在结束时加上 var d = e as IDisposable; if (d != null) d.Dispose();。 - Daniel Earwicker

很遗憾，.NET没有一个中间接口，介于IEnumerable和ICollection之间，用于具有预先已知计数的IEnumerables（但不需要ICollection的其他功能）。如果需要在算法早期知道“Count”，则也没有任何方法可以知道给定任意IEnumerable是否更便宜调用IEnumerable.Count，从而迭代集合第二次，还是收集到列表中一次，以便您拥有计数，然后使用该列表。更糟糕的是，迭代两次可能会产生“副作用”。另一方面，枚举可能具有许多元素。 - ToolmakerSteve

Answer 3

仅添加一些额外的信息：

Count()扩展方法并不总是迭代。考虑使用 Linq to Sql 的情况，其中计数会发送到数据库，但是它不会将所有行都带回来，而是发出 Sql Count() 命令并返回结果。

此外，编译器（或运行时）足够聪明，如果对象具有Count() 方法，则会调用该方法。因此，与其他答复者所说的完全无知并始终迭代以计算元素数量不同。

在许多情况下，程序员只需使用 Any() 扩展方法来检查if( enumerable.Count != 0 )，例如if( enumerable.Any() ) 与 Linq 的惰性求值相比更加高效，一旦确定是否存在任何元素，它就可以进行短路运算。同时也更易读。

- Robert Paulson

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关于集合和数组。如果您使用的是集合，请使用 .Count 属性，因为它始终知道其大小。在查询 collection.Count 时，没有额外计算，它只是返回已知的计数。据我所知，对于 Array.length 也是如此。但是，.Any() 使用 using (IEnumerator<TSource> enumerator = source.GetEnumerator()) 获取源的枚举器，并在可以执行 enumerator.MoveNext() 时返回 true。对于集合： if(collection.Count > 0)，数组： if(array.length > 0)，对于可枚举的对象则使用 if(collection.Any())。 - Nope

第一点并不完全正确... LINQ to SQL使用的是这个扩展方法，而不是这个。如果你使用第二个，计数将在内存中执行，而不是作为SQL函数。 - Alex

@AlexFoxGill是正确的。如果您将IQueryably<T>显式转换为IEnumerable<T>，它将不会发出SQL计数。当我写这篇文章时，Linq to Sql还很新；我认为我只是在推动使用Any()，因为对于可枚举、集合和SQL来说，它更有效率和易读（总体而言）。感谢您改进了答案。 - Robert Paulson

Answer 4

或者你可以尝试以下方法：

Tables.ToList<string>().Count;

- h_alsharaf

Answer 5

我的一个朋友写了一系列博客文章，为什么你不能这样做提供了一个例子。他创建了一个函数，返回一个IEnumerable序列，每次迭代都会返回下一个质数，一直到ulong.MaxValue，并且直到你请求它时才计算下一个项。快速问题：会返回多少项？

这里是这些博客文章，但它们有点长：

1. 超越循环（提供了其他帖子中使用的初始EnumerableUtility类）
2. 应用程序的迭代（最初的实现）
3. 疯狂的扩展方法：ToLazyList（性能优化）

- Joel Coehoorn

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我非常希望微软定义一种方法来询问可枚举对象自我描述的能力（“不知道任何东西”是一个有效的回答）。任何可枚举对象都不应该有困难回答诸如“您是否知道自己是有限的”，“您是否知道自己是具有少于N个元素的有限集”，以及“您是否知道自己是无限的”等问题，因为任何可枚举对象都可以合法地（虽然没有帮助）回答所有这些问题都是否定的。如果有一种标准的方法来询问这些问题，那么枚举器返回无限序列就会更加安全... - supercat

请注意，代码应该假设不声称返回无限序列的枚举器可能是有界的。请注意，包括一种询问此类问题的方法（为了最小化样板文件，可能会有一个属性返回一个“EnumerableFeatures”对象）不需要枚举器做任何困难的事情，但能够询问这些问题（以及其他一些问题，如“您能保证始终返回相同的项目序列”，“您可以安全地暴露给不应更改其基础集合的代码”等）将非常有用。 - supercat

那会很酷，但我不确定它是否与迭代器块很好地结合。你需要某种特殊的“yield选项”或类似的东西。或者也许使用属性来装饰迭代器方法。 - Joel Coehoorn

迭代器块在没有任何其他特殊声明的情况下，可以简单地报告它们不知道返回序列的任何信息，但是如果IEnumerator或经过MS认可的后继者（可以由GetEnumerator实现返回）支持附加信息，则C＃可能会获得“set yield options”语句或类似支持它的内容。如果设计得当，IEnhancedEnumerator可以通过消除大量的“防御性”ToArray或ToList调用等方式，使诸如LINQ之类的东西更易于使用... - supercat

在那些使用 Enumerable.Concat 来合并一个大集合和一个不知道自己很多信息的小集合的情况下。 - supercat

Answer 6

使用IEnumerable无法进行计数而不迭代。

在“正常”情况下，实现IEnumerable或IEnumerable<T>的类（例如List<T>）可以通过返回List<T>.Count属性来实现Count方法。 但是，Count方法实际上不是在IEnumerable<T>或IEnumerable接口上定义的方法。（实际上，在这两个接口中仅有GetEnumerator方法被定义。）这意味着不能为其提供特定于类的实现。

相反，Count是一个扩展方法，定义在静态类Enumerable中。这意味着它可以在任何派生自IEnumerable<T>的类的任何实例上调用，而与该类的实现无关。但这也意味着它是在一个单独的位置实现的，与所有这些类的内部完全独立。当然，这意味着它必须以完全独立于这些类内部的方式实现计数。唯一的这种方式就是通过迭代。

- Turbulent Intellect

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这是一个很好的观点，关于不能计数除非你迭代。计数功能与实现IEnumerable接口的类相关联...因此，您必须检查传入的IEnumerable类型（通过强制转换进行检查），然后您就知道List<>和Dictionary<>有特定的计数方式，只有在知道类型之后才能使用它们。我个人认为这个线程非常有用，所以感谢Chris的回复。 - PositiveGuy

根据丹尼尔的回答，这个答案并不完全正确：实现确实会检查对象是否实现了“ICollection”，它有一个“Count”字段。如果是这样，就会使用它。（至于在'08年时是否如此聪明，我不知道。） - ToolmakerSteve

Answer 7

不，通常情况下不是这样的。使用可枚举对象的一个重要点是，实际枚举的对象集合是未知的（事先或者根本就不知道）。

- JesperE

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你提出的重要观点是，即使你获得了那个IEnumerable对象，你也必须查看是否可以将其强制转换以确定它的类型。对于像我这样在代码中尝试使用更多IEnumerable的人来说，这是非常重要的一点。 - PositiveGuy

Answer 8

您可以使用System.Linq。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Test
{
    private IEnumerable<string> Tables
    {
        get {
             yield return "Foo";
             yield return "Bar";
         }
    }

    static void Main()
    {
        var x = new Test();
        Console.WriteLine(x.Tables.Count());
    }
}

您将得到结果为'2'。

- prosseek

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这对于非泛型变体IEnumerable（没有类型限定符）无效。 - Marcel

.Count的实现会枚举IEnumerable中的所有项（对于ICollection不同）。OP的问题显然是“不迭代”。 - JDC

Answer 9

我认为最简单的方法是这样做

Enumerable.Count<TSource>(IEnumerable<TSource> source)

参考: system.linq.enumerable

- Sowvik Roy

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问题是“如何在不迭代的情况下计算IEnumerable<T>中的项？”这个回答是怎样解决的？ - Enigmativity

作者的意思是他们所写的代码中没有迭代，还是根本没有进行任何迭代。我认为这是一个有效的答案。 - nmishr

Answer 10

我在一个方法内使用了这种方式来检查传入的IEnumberable内容。

if( iEnum.Cast<Object>().Count() > 0) 
{

}

在像这样的方法内部：

GetDataTable(IEnumberable iEnum)
{  
    if (iEnum != null && iEnum.Cast<Object>().Count() > 0) //--- proceed further

}

- Shahidul Haque

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为什么这样做呢？"Count"可能很昂贵，所以对于IEnumerable而言，更便宜的方法是将所需输出初始化为适当的默认值，然后开始迭代"iEnum"。选择默认值，使得空的"iEnum"不执行循环时也能得到有效结果。有时，这意味着添加一个布尔标志来知道循环是否被执行。尽管这有些笨拙，但依赖"Count"似乎是不明智的。如果需要这个标志，代码看起来像： bool hasContents = false; if (iEnum != null) foreach (object ob in iEnum) { hasContents = true; ... your code per ob ... }。 - ToolmakerSteve

同时，添加特殊代码也很容易，这些代码只需要在第一次或者除了第一次迭代之外的迭代中执行：... { if (!hasContents) { hasContents = true; ..one time code..; } else { ..code for all but first time..} ...}" 诚然，这比您简单的方法更加繁琐，因为一次性代码需要放在if语句内，在循环之前，但是如果".Count()"的成本是一个问题，那么这就是正确的方式。 - ToolmakerSteve