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为什么Enumerable.Single()迭代所有元素,即使已经找到多个项?

.net-4.0 linq c#

Matthew Watson · 技术社区 · 6 年前

Enumerable.Single(source, predicate)

调查显示 the implementation of Enumerable.Single() 具体如下:

public static TSource Single<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) 
{
        TSource result = default(TSource);
        long count = 0;
        // Note how this always iterates through ALL the elements:
        foreach (TSource element in source) { 
            if (predicate(element)) {
                result = element;
                checked { count++; }
            }
        }
        switch (count) {
            case 0: throw Error.NoMatch();
            case 1: return result;
        }
        throw Error.MoreThanOneMatch();
    }

以下实施似乎会产生相同的结果:

public static TSource Single<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate)
{
    TSource result = default(TSource);
    long count = 0;
    foreach (TSource element in source) {
        if (predicate(element)) {
            if (count == 1) // Exit loop immediately if more than one match found.
                throw Error.MoreThanOneMatch();

            result = element;
            count++; // "checked" is no longer needed.
        }
    }

    if (count == 0)
        throw Error.NoMatch();

    return result;
}

有人知道为什么实际的实现没有使用这种明显的优化吗?有什么我不知道的吗(我无法想象这样一个明显的优化会被忽略,因此肯定有一些具体的原因。)

(注:我认识到,这个问题可能会吸引一些意见的答案;我希望答案能为迭代所有元素提供具体的理由。如果答案是“因为设计师认为这样的优化是没有必要的”,那么这个问题是无法回答的,我想我应该删除它……)

为了进行比较,请看 Single() 它不接受谓词:

public static TSource Single<TSource>(this IEnumerable<TSource> source) 
{
    IList<TSource> list = source as IList<TSource>;
    if (list != null) {
        switch (list.Count) {
            case 0: throw Error.NoElements();
            case 1: return list[0];
        }
    }
    else {
        using (IEnumerator<TSource> e = source.GetEnumerator()) {
            if (!e.MoveNext()) throw Error.NoElements();
            TSource result = e.Current;
            if (!e.MoveNext()) return result;
        }
    }
    throw Error.MoreThanOneElement();
}

IList .

3 回复 | 直到 6 年前

Patrick Hofman Wahid Bitar 6 年前

.NET Core implementation 具有优化版本:

using (IEnumerator<TSource> e = source.GetEnumerator())
{
    while (e.MoveNext())
    {
        TSource result = e.Current;
        if (predicate(result))
        {
            while (e.MoveNext())
            {
                if (predicate(e.Current))
                {
                    throw Error.MoreThanOneMatch();
                }
            }

            return result;
        }
    }
}

所以回答你的问题:除了开发人员没有考虑优化这个用例之外,似乎没有什么“好”的理由。

Panagiotis Kanavos 6 年前

优化 was applied in .NET Core

现在的代码是:

public static TSource Single<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate)
{
    if (source == null)
    {
        throw Error.ArgumentNull(nameof(source));
    }

    if (predicate == null)
    {
        throw Error.ArgumentNull(nameof(predicate));
    }

    using (IEnumerator<TSource> e = source.GetEnumerator())
    {
        while (e.MoveNext())
        {
            TSource result = e.Current;
            if (predicate(result))
            {
                while (e.MoveNext())
                {
                    if (predicate(e.Current))
                    {
                        throw Error.MoreThanOneMatch();
                    }
                }

                return result;
            }
        }
    }

    throw Error.NoMatch();
}

只要有可能,代码甚至会检查目标是否是 IList<T>

public static TSource Single<TSource>(this IEnumerable<TSource> source)
{
    if (source == null)
    {
        throw Error.ArgumentNull(nameof(source));
    }

    if (source is IList<TSource> list)
    {
        switch (list.Count)
        {
            case 0:
                throw Error.NoElements();
            case 1:
                return list[0];
        }
    }
    else
    {
        using (IEnumerator<TSource> e = source.GetEnumerator())
        {
            if (!e.MoveNext())
            {
                throw Error.NoElements();
            }

            TSource result = e.Current;
            if (!e.MoveNext())
            {
                return result;
            }
        }
    }

    throw Error.MoreThanOneElement();
}

更新

检查 git blame

这个 IList<>

Peter Mortensen icecrime 6 年前

正如其他答案所指出的,优化已经被应用,但我想提出一个假设,即他们是这样做的,最初的想法是,他们没有办法保证谓词函数没有副作用。

我不确定这样的行为是否真的有用,但这是一个需要考虑的问题。