c# - 为什么我的 LINQ 表达式中的这个输出变量没有问题？

Question

给定以下代码:

var strings = Enumerable.Range(0, 100).Select(i => i.ToString());
int outValue = 0;
var someEnumerable = strings.Where(s => int.TryParse(s, out outValue))
                            .Select(s => outValue);
outValue = 3;
//enumerating over someEnumerable here shows ints from 0 to 99

我能够看到每次迭代的 out 参数的“快照”。为什么它可以正常工作，而不是我看到 100 个 3(延迟执行)或 100 个 99(访问修改后的闭包)？

Answer 1

首先，您定义一个查询，strings，它知道如何在查询时生成字符串序列。每次请求一个值时，它都会生成一个新数字并将其转换为字符串。

然后声明一个变量outValue，并为其分配0。

然后你定义一个新的查询，someEnumerable，它知道如何在被要求输入一个值时，从查询 strings 中获取下一个值，尝试解析值，如果可以解析该值，则生成 outValue 的值。再一次，我们定义了一个可以执行此操作的查询，但我们没有实际执行此操作的任何。

然后将 outValue 设置为 3。

然后你向 someEnumerable 询问它的第一个值，你向 Select 的实现询问它的值。要计算该值，它将向Where 询问它的 第一个值。 Where 将询问 strings。 (我们现在将跳过几步。)Where 将得到一个 0。它将调用 0 上的谓词，特别是调用 int.TryParse。这样做的副作用是 outValue 将设置为 0。 TryParse 返回 true，因此项目被生成。 Select 然后使用其选择器将该值(字符串 0)映射到一个新值。选择器忽略该值并在该时间点生成 outValue 的值，即 0。我们的 foreach 循环现在对 0 做任何事情。

现在我们在循环的下一次迭代中向 someEnumerable 询问它的第二个值。它向 Select 询问一个值，Select 询问 Where，Where 询问 strings，strings 产生 "1"，Where 调用谓词，将 outValue 设置为 1 作为副作用，Select 产生 outValue 的当前值，即 1。 foreach 循环现在可以对 1 执行任何操作。

所以这里的关键点是由于 Where 和 Select 延迟执行的方式，只有在需要值时才立即执行它们的工作，副作用Where 谓词的最终在 Select 中的每个投影之前立即被调用。如果您没有延迟执行，而是在 Select 中的任何投影之前执行所有 TryParse 调用，然后 你会看到每个值 100。我们实际上可以很容易地模拟这个。我们可以将 Where 的结果具体化到一个集合中，然后看到 Select 的结果是 100 一遍又一遍地重复:

var someEnumerable = strings.Where(s => int.TryParse(s, out outValue))
    .ToList()//eagerly evaluate the query up to this point
    .Select(s => outValue);

综上所述，您的查询并不是特别好的设计。您应该尽可能避免有副作用的查询(例如您的Where)。事实上，查询既会导致副作用，又会观察到它所产生的副作用，这使得遵循所有这一切变得相当困难。更可取的设计是依赖于不会引起副作用的纯功能性方法。在这种情况下，最简单的方法是创建一个尝试解析字符串并返回 int? 的方法:

public static int? TryParse(string rawValue)
{
    int output;
    if (int.TryParse(rawValue, out output))
        return output;
    else
        return null;
}

这允许我们写:

var someEnumerable = from s in strings
    let n = TryParse(s)
    where n != null
    select n.Value;

此处查询中没有可观察到的副作用，查询也没有观察到任何外部副作用。它使整个查询更容易推理。