为什么List<T>.ForEach()实现了一个for循环？

Question

我不明白为什么 List<T>.ForEach() 扩展方法在内部实现了一个 for 循环。这会导致可能修改集合。普通的 foreach 在这种情况下会抛出异常，那么 ForEach() 应该同样做出反应才对吧？

如果你必须改变集合，那么肯定要手动使用 for 循环来迭代集合吧？ foreach 和 List<T>.ForEach() 之间似乎存在一些语义上的矛盾。

我有什么遗漏吗？

- Dave New

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这打开了修改集合的可能性。这也是为什么它现在从.NET的Metro风格应用程序中消失的确切原因。嗯。 - BoltClock

在这个情境中，Eric Lippert（不满的）对于.ForEach的评论值得一读。 - Kirk Woll

顺便说一下：https://dev59.com/7Gkv5IYBdhLWcg3w3Uc0 - user287107

@user287107：那就是我不久前链接的内容。 - BoltClock

...... 这就是如果你改变数据时会发生的事情 - 抱歉LINQ具有深层的FP根源，这就是为什么不可变数据和参考透明度在FP中被鼓励的原因... 如果你不喜欢实现方式，那就自己创造一个 - 或者更好的是接受不可变数据！ - Random Dev

Answer 1

只有BCL团队的成员才能确定，但List<T>.ForEach让你修改列表可能只是疏忽大意。

首先，David B的回答对我来说没有意义。它检查的是List<T>是否在foreach循环中修改了列表，并且如果您这样做，会抛出InvalidOperationException。它与您使用的语言无关。

其次，在文档中有这个警告：

“在Action<T>委托主体中修改基础集合不受支持并导致未定义的行为。”

我认为BCL团队不希望像ForEach这样的简单方法具有未定义的行为。

第三，在.NET 4.5中，List<T>.ForEach如果委托修改列表将会抛出InvalidOperationException。如果程序依赖旧行为，在重新编译为.NET 4.5时将停止工作。Microsoft愿意接受这种破坏性变化的事实强烈表明，原始行为是不被预期的，不能依赖它。

供参考，这是.NET 4.0中List<T>.ForEach的实现，直接来自参考源：

public void ForEach(Action<T> action) {
    if( action == null) {
        ThrowHelper.ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument.match);
    }
    Contract.EndContractBlock();

    for(int i = 0 ; i < _size; i++) {
        action(_items[i]);
    }
}

以下是在.NET 4.5中的更改：

public void ForEach(Action<T> action) {
    if( action == null) {
        ThrowHelper.ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument.match);
    }
    Contract.EndContractBlock();

    int version = _version;

    for(int i = 0 ; i < _size; i++) {
        if (version != _version && BinaryCompatibility.TargetsAtLeast_Desktop_V4_5) {
            break;
        }
        action(_items[i]);
    }

    if (version != _version && BinaryCompatibility.TargetsAtLeast_Desktop_V4_5)
        ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource.InvalidOperation_EnumFailedVersion);
}

- Michael Liu

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@nawfal：可能不需要。检查 if (version != _version) 的成本不太可能是可测量的。 - Michael Liu

实际上，文档记录了如果列表被修改甚至是“调用集合中的元素被修改”，都会抛出异常。这太疯狂了。为什么要故意破坏一种良性行为呢？ - Suncat2000

Answer 2

因为 List.ForEach 遵循 MSDN 的定义:

对 List 的每个元素执行指定操作。

这意味着执行在元素上的 Action 可能会改变元素本身，或者集合本身。在这种情况下，除了使用简单的 for 外，没有其他方法（如果不是创建代价昂贵的克隆集合，如果可能的话）。

如果在 foreach 迭代期间更改集合，则自然会引发异常。

- Tigran

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啊，按照定义来说是正确的。但我仍觉得它有点误导人。我想这就是所有争议的原因（也是BoltClock指出他们将其从.NET Metro中删除的原因）？ - Dave New

@davenewza 不，链接的文档说“在Action<T>委托的主体中修改底层集合不受支持并且会导致未定义的行为。”因此，他们说您不应该在action委托中修改List<>。 - Jeppe Stig Nielsen

Answer 3

foreach是C#语言的一个元素，它遵循C#语言的规则。 List<T>.ForEach是.NET Framework的一个方法，它遵循.NET Framework的规则，在这个规则中，foreach不存在。

这是“语言与框架”混淆的一个例子。框架方法必须在许多语言中工作，并且这些语言（通常）具有矛盾的语义。

另一个“语言与框架”混淆的例子是在.NET 3和.NET 3.5之间对Enumerable.Cast的破坏性更改。在.NET 3中，Cast使用了C#语义。在.NET 3.5中，它被改为使用.NET语义。

- Amy B