LINQ Enumerable策略比较：Any、Count、SingleOrDefault

Question

我们在 Code Review of LINQ Enumerable 进行了一些反省，发现了迭代 IEnumerable<TSource> 的不同策略，从而为我们提供了一些关于它的信息。

任意

public static bool Any<TSource>(
     this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) 
{
     if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source");
     if (predicate == null) throw Error.ArgumentNull("predicate");
     foreach (TSource element in source) {
         if (predicate(element)) return true;
     }
     return false;
 }

 public static bool Any<TSource>(this IEnumerable<TSource> source)
 {
      if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source");
      using (IEnumerator<TSource> e = source.GetEnumerator()) {
          if (e.MoveNext()) return true;
      }
      return false;
  }

计数

public static int Count<TSource>(this IEnumerable<TSource> source) 
{
    if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source");
    ICollection<TSource> collectionoft = source as ICollection<TSource>;
    if (collectionoft != null) return collectionoft.Count;
    ICollection collection = source as ICollection;
    if (collection != null) return collection.Count;
    int count = 0;
    using (IEnumerator<TSource> e = source.GetEnumerator()) {
        checked {
            while (e.MoveNext()) count++;
        }
    }
    return count;
}

单一或默认

public static TSource SingleOrDefault<TSource>(
    this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) 
{
    if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source");
    if (predicate == null) throw Error.ArgumentNull("predicate");
    TSource result = default(TSource);
    long count = 0;
    foreach (TSource element in source) {
        if (predicate(element)) {
            result = element;
            checked { count++; }
        }
    }
    switch (count) {
        case 0: return default(TSource);
        case 1: return result;
    }
    throw Error.MoreThanOneMatch();
}

如您所见，使用了 3 种不同的策略。

任意：迭代枚举器，提前退出
Count：迭代枚举数，除非是ICollection，调用Count
SingleOrDefault：迭代枚举器，不提前退出

一些观察：

'Any()' 也可以针对 ICollection
'SingleOrDefault' 也可以优化为提前退出
none 的方法关心 IReadOnlyCollection，即使它也有一个属性 'Count'

问题:

每种策略的优缺点是什么？
LINQ 的实现是这样的吗？

Answer 1

好吧，前两种方法是不言自明的，不是吗？它们以尽快停止的方式进行优化，并检查类型是否具有 Count 属性以避免循环。

但是SingleOrDefault with predicate 确实有一个奇怪的实现。它可以在第二个匹配项目处停止，因为很明显必须抛出 InvalidOperationException（Single... 而不是 First... 确保最多有 1 个项目）。但它会检查每个项目并计算匹配项。 version without predicate有这个优化。

所以问题是：到底是什么？而且似乎 is really a bug 不会被修复，因为它只会降低错误情况下的性能。我简直不敢相信。

顺便说一句，Enumerable.Single.

中存在相同的错误

LINQ Enumerable策略比较：Any、Count、SingleOrDefault

LINQ Enumerable strategy comparison: Any, Count, SingleOrDefault

c#

linq

optimization

enumerable

reference-source

任意

计数

单一或默认