c# - LINQ 局部变量

Question

这对你们中的某些人来说似乎微不足道，但我对下面的这两个示例感到困惑。

int[] numbers = new int[] { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 };
int i = 0;

var simpleQuery =
    from num in numbers
    select ++i;

foreach (var item in simpleQuery)
{
    Console.WriteLine("v = {0}, i = {1}", item, i); // now i is incremented          
}

输出:

v = 1, i = 1
v = 2, i = 2
v = 3, i = 3
v = 4, i = 4
v = 5, i = 5
v = 6, i = 6
v = 7, i = 7
v = 8, i = 8
v = 9, i = 9
v = 10, i = 10

它更新了 i 的值，到目前为止一切正常。但是当我尝试更新数组的元素时，它就是行不通。

int[] numbers = new int[] { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 };
var simpleQuery =
    from num in numbers
    select ++num;

int i = 0;
foreach (var item in simpleQuery)
{
    Console.WriteLine("v = {0}, num = {1}", item, numbers[i++]); // now num is NOT incremented???
}

输出:

v = 6, num = 5
v = 5, num = 4
v = 2, num = 1
v = 4, num = 3
v = 10, num = 9
v = 9, num = 8
v = 7, num = 6
v = 8, num = 7
v = 3, num = 2
v = 1, num = 0

这背后的原因可能是什么？

编辑:我以为第二个例子会输出:

v = 6, num = 6
v = 5, num = 5
v = 2, num = 2
v = 4, num = 4
v = 10, num = 10
v = 9, num = 9
v = 7, num = 7
v = 8, num = 8
v = 3, num = 3
v = 1, num = 1

Answer 1

您的查询实际上看起来像

numbers.Select(num => ++num)

这实际上是对扩展方法的调用

Enumerable.Select(numbers, new Func<int, int>(num => ++num))

此方法对数组的每个项目执行选择器。 Selector 是一个匿名函数(即这个函数的名称将由编译器生成)。每个项目都传递给该函数。这就是数组中的项目保持不变的原因——整数是一种值类型。值类型按值传递(即创建项目的副本，而不是传递对项目的引用)。因此，内部选择器副本被修改并返回。这不会影响数组中的原始项目。

在第一种情况下，您在委托(delegate)中捕获了对 i 变量的引用，这就是更改 i 的原因:

Enumerable.Select(numbers, new Func<int, int>(num => ++i))

数组项仍然作为方法参数传递到这里，但是 i 在方法体中被捕获。实际上，这些变量(它们是方法体的一部分)被编译器替换了——在你的第一种情况下，变量 i 被移动到类的字段，并且对该变量的所有调用都被替换为对类字段的调用。 IE。在第一种情况下，编译后的代码将如下所示:

Foo foo = new Foo();
foreach(int num in numbers)
   Console.WriteLine(foo.Bar(num));

其中 Foo 是生成的嵌套类，Bar 是选择器委托(delegate)，它是在该类中生成的方法。

private class Foo
{
   private int _i; // variable is captured by delegate

   public int Bar(int x)
   {
       _i = _i + 1; // thats why it has new value on next call
       return _i;
   }
}