linq C# foreach是否从IEnumerable创建元素的副本？

hfyxw5xn 于 2023-06-19 发布在 C#

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在什么情况下foreach使用ref，在什么情况下foreach使用copy？

using System;
using System.Linq;

class A {
    public int v;
}

class Program
{
    static void Main() {
        var ints = new int[] { 0, 1, 2 };
        
        var array = ints.Select(i=>new A {v = i}).ToArray();
        foreach(var a in array) {
            a.v = 999;
        }

        var enumerable = ints.Select(i=>new A {v = i});
        foreach(var a in enumerable) {
            a.v = 999;
        }

        Console.WriteLine($"array.First = {array.First().v}");
        Console.WriteLine($"enumerable.First = {enumerable.First().v}");
    }
}

jdoodle.com/ia/Jce
输出：

array.First = 999
enumerable.First = 0

似乎在foreach(var a in enumerable) {中a是copy而不是ref，而在foreach(var a in array) {中a是ref。
有人能解释一下吗？

linq

来源：https://stackoverflow.com/questions/76478636/does-c-sharp-foreach-create-a-copy-of-the-element-from-an-ienumerable

3条答案

按热度按时间

fnvucqvd1#

这不是真的关于foreach。它与如何构造array和enumerable有更多的关系。foreach在这两种情况下都做同样的事情（获取枚举器并调用MoveNext和Current来迭代可枚举对象）。正是enumerable和array之间的差异导致了输出的差异。
array是一个A[]，所以如果你改变它的元素v，然后得到第一个元素，你会明显地看到变化。A是引用类型，所以foreach中的a是对数组中元素的引用。
enumerable是由Select产生的。如果只是调用Select，则不会执行任何实质性操作。它只是创建了一个IEnumerable<A>，当在上枚举时，创建了一堆A对象。这里重要的一点是，每当枚举enumerable时，都会运行Select lambda。如果你不列举它，什么也不会发生。这被称为deferred execution。
因此，第二个foreach枚举enumerable，创建一堆A对象，然后更改这些A的v。这是一个重要的区别--A对象不存储在任何地方，这与数组不同。在每次迭代之后，您都“丢弃”了A对象。
在最后调用enumerable.First()时，再次开始枚举enumerable--这次只枚举一次，因为只需要第一个元素。enumerable是什么？它通过运行Select中的代码创建一个新的A对象。

赞(0）回复(0）举报 2023-06-19

mitkmikd2#

Enumerable.Select使用延迟执行，并返回一个在使用foreach或GetEnumerator方法时“执行”的查询。.ToArray()返回包含对象的[]。
第一个for循环遍历实际对象并修改元素的值，而第二个for循环投影序列中的每个元素。在enumerable上执行.First()，再次投影元素，并使用原始ints返回列表中的第一个元素

赞(0）回复(0）举报 2023-06-19

vbkedwbf3#

正如其他人所说，这是延迟执行与非延迟执行的一个示例。
举个例子：

internal class Program
{
    // Note where this gets set in Main!
    static int x = 0;

    private static void Main(string[] args)
    {
        int[] arr = { 1, 2, 3 };
        var a = arr.Select(f => {
            Console.WriteLine("Evaluated");
            return f + x;
        });

        // This will affect how the above Select evaluates things.
        x = 5;

        foreach (var d in a)
        {
            Console.WriteLine(d);
        }
    }
}

当我们执行foreach时，Select中的代码将为a中的每个项目运行（即，我们将枚举a，并在每次抓取a中的项目时运行控制台writeline和f + x）。
一旦我们添加了ToArray()，求值就必须立即发生，这意味着我们不再延迟执行。
在您的示例中，由于我们立即调用ToArray()，这意味着我们立即获得一堆对A对象的引用。此外，由于求值发生在该行上，因此我们有一个存储它们的位置。
对于enumerable变量，new A()的求值导致我们每次在foreach中迭代时都创建一个A对象，但我们刚刚创建的A对象不是原始enumerable集合的一部分，因此它丢失了。
如果您采用我的示例，并在Select()行上调用ToArray()和不调用ToArray()的情况下运行它，您会看得更清楚。

赞(0）回复(0）举报 2023-06-19

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