c# - 为什么这个方法会导致无限循环？

Question

我的一位同事向我提出了有关导致无限循环的方法的问题。实际代码有点复杂，不能在这里发布，但本质上问题归结为:

private IEnumerable<int> GoNuts(IEnumerable<int> items)
{
    items = items.Select(item => items.First(i => i == item));
    return items;
}

这应该(您会认为)只是创建列表副本的一种非常低效的方法。我称它为:

var foo = GoNuts(new[]{1,2,3,4,5,6});

结果是无限循环。奇怪。

我认为修改参数在风格上是一件坏事，所以我稍微更改了代码:

var foo = items.Select(item => items.First(i => i == item));
return foo;

成功了。即程序完成；也不异常(exception)。

更多实验表明这也有效:

items = items.Select(item => items.First(i => i == item)).ToList();
return items;

简单的

return items.Select(item => .....);

很好奇。

很明显，问题与重新分配参数有关，但前提是评估被推迟到该语句之外。如果我添加 ToList() 它会起作用。

我对出了什么问题有一个笼统的、模糊的想法。看起来 Select 正在迭代它自己的输出。这本身有点奇怪，因为如果 IEnumerable 正在迭代的集合发生更改，通常会抛出异常。

我不明白的是为什么重新分配参数会导致这个无限循环，因为我并不十分熟悉这些东西的工作原理。

有没有懂内幕的人愿意解释一下为什么会出现死循环？

Answer 1

回答这个问题的关键是延迟执行。当你这样做的时候

items = items.Select(item => items.First(i => i == item));

您没有迭代items传入方法的数组。相反，您为它分配一个新的 IEnumerable<int> ，它引用自身，并且仅在调用者开始枚举结果时才开始迭代。

这就是为什么所有其他修复程序都解决了这个问题:您需要做的就是停止喂食 IEnumerable<int>回到自身:

• 使用 var foo通过使用不同的变量打破自引用，
• 使用 return items.Select...通过完全不使用中间变量来打破自引用，
• 使用 ToList()通过避免延迟执行来打破自引用:到时间 items重新分配，旧items已经迭代，所以你最终得到一个普通的内存 List<int> .

But if it's feeding on itself, how does it get anything at all?

没错，它没有得到任何东西!当您尝试迭代 items 时并要求它处理第一个项目，延迟序列要求提供给它的序列处理第一个项目，这意味着该序列正在要求自己处理第一个项目。此时，它是turtles all the way down ，因为为了返回要处理的第一个项目，序列必须首先从其自身获取要处理的第一个项目。