当翻译LINQ表达式时，C#编译器如何选择SelectMany？

Question

Enumerable.SelectMany有4个重载签名。为了简单起见，我们忽略了带有int参数的两个签名。因此，我们有2个SelectMany的签名：

public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TResult>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, IEnumerable<TResult>> selector
)

public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TCollection, TResult>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, IEnumerable<TCollection>> collectionSelector,
    Func<TSource, TCollection, TResult> resultSelector
)

我的问题是：在将LINQ表达式转换为扩展方法调用时，C#编译器如何选择SelectMany？

基本上，如果LINQ表达式中有多个< strong> from ，就会出现SelectMany。但是，似乎C＃编译器只选择第二个签名。第一个签名从未使用过。

        IEnumerable<int> en1 = Enumerable.Range(1, 3);
        IEnumerable<double> en2 = new double[] { 1.0, 3.14 };

        IEnumerable<string> en3 =
            from i1 in en1
            from i2 in en2
            select (i1 * i2).ToString();

        foreach (var i in en3)
        {
            Console.WriteLine(i);
        }

借助Reflector，我可以看到上述LINQ表达式被翻译成

en1.SelectMany<int, double, string>(delegate (int i1) {
        return en2;
    }, delegate (int i1, double i2) {
        double CS$0$0000 = i1 * i2return CS$0$0000.ToString();
    })

上面的示例涉及3种类型。因此，选择第二个SelectMany签名是合理的。但是，对于下面的示例，只涉及一种类型，仍然选择第二个签名。

        IEnumerable<int> en4 =
            from i1 in en1
            from i2 in Enumerable.Range(0, i1)
            select i2;

It is translated into:

en1.SelectMany<int, int, int>(delegate (int i1) {
        return Enumerable.Range(0, i1);
    }, delegate (int i1, int i2) {
        return i2;
    })

那么，我找不到将LINQ表达式翻译为第一个SelectMany签名的情况。有这样的情况吗？

如果不使用第一个SelectMany签名，则它存在仅因为它是函数式编程中单子的绑定吗？

也许问题可以是：为什么我们有两个SelectMany签名？

谢谢。

- Morgan Cheng

Answer 1

根据C#规范，编译器不会对SelectMany的第一版本生成重载调用。第一版本的SelectMany适用于将一个List中的多个List展平为一个单独的平面列表。

public IEnumerable<string> Example(IEnumerable<IEnumerable<string>> enumerable) {
  return enumerable.SelectMany(x => x);
}

这在查询表达式中没有一个强大的等价物。

更多信息请参见C#语言规范的第7.15.2节。

- JaredPar

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真的吗...一个返回值的空函数，竟然没人评论吗？ - Marcel Popescu

Answer 2

为什么SelectMany有两个签名？

这样我就可以在我的代码中使用第一个签名。

var orders = Customers.SelectMany(c => c.Orders)

- David B

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当然。那只是为了方便而已。 - Alex Yakunin

SelectMany 的第一个签名与 Haskell 中的单子“绑定”运算符 >>= 是同构的。它被包括在内的一个原因是要将 LINQ 建立在单子的稳固框架上，这使得 LINQ 能够多态地适用于各种事物，如可组合状态传播、异常、延续、替代等，即所有的单子。请参阅 http://en.wikipedia.org/wiki/Monad_(functional_programming)。 - Reb.Cabin