C#使用LINQ中Enumerable类方法的延迟与立即执行的控制
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2022-05-14 17:43:44
延时执行的enumerable类方法
linq标准查询运算法是依靠一组扩展方法来实现的。而这些扩展方法分别在system.linq.enumerable和system.l...
延时执行的enumerable类方法
linq标准查询运算法是依靠一组扩展方法来实现的。而这些扩展方法分别在system.linq.enumerable和system.linq.queryable这连个静态类中定义。
enumerable的扩展方法采用线性流程，每个运算法会被线性执行。这种执行方法如果操作类似关系型数据库数据源，效率会非常低下，所以queryable重新定义这些扩展方法，把linq表达式拆解为表达式树，提供程序就可以根据表达式树生成关系型数据库的查询语句，即sql命令，然后进行相关操作。
每个查询运算符的执行行为不同，大致分为立即执行和延时执行。延时执行的运算符将在枚举元素的时候被执行。
enumerable类位于程序集system.core.dll中，system.linq命名空间下，并且直接集成自system.object，存在于3.5及以上的.net框架中。enumerable是静态类，不能实例化和被继承，其成员只有一组静态和扩展方法。
linq不仅能够查询实现ienumerable<t>或iqueryable<t>的类型，也能查询实现ienumerable接口的类型。
理解linq首先必须理解扩展方法
msdn是这样规定扩展方法的：“扩展方法被定义为静态方法，但它们是通过实例方法语法进行调用的。 它们的第一个参数指定该方法作用于哪个类型，并且该参数以 this 修饰符为前缀。”
下面给个扩展方法的例子如下：
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace 扩展方法
{
/// <summary>
/// 为string类型定义一个扩展方法
/// </summary>
static class helper
{
public static string myextenmethod(this string s)
{
return s.substring(0, 2);
}
}
class program
{
static void main(string[] args)
{
string s = "扩展方法示例";
console.writeline(s.myextenmethod());//调用
console.readkey(false);
}
}
}
程序的运行结果如下：
为了方便理解和记忆，将常用的延时执行的enumerable类方法成员分了下组，具体如下：
1.take用于从一个序列的开头返回指定数量的元素
2.takewhile 用于获取指定序列从头开始符合条件的元素，直到遇到不符合条件的元素为止
3.skip跳过序列中指定数量的元素
4.skipwhile 用于跳过序列总满足条件的元素，然会返回剩下的元素
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace 延时执行的enumerable类方法
{
class program
{
static void main(string[] args)
{
string[] names = { "debuglzq","debugman","sarah","jerry","tom","linda","m&m","jeffery"};
//1.take用于从一个序列的开头返回指定数量的元素
//
//a.在数组上直接使用take方法
foreach (string name in names.take(3))
{
console.write("{0} ", name);
}
console.writeline();
console.writeline("-----");
//b.在linq返回的ienumerable<t>序列上使用take方法
var query = from string name in names
where name.length <=3
select name;
foreach (string name in query.take(1))
{
console.write("{0} ",name);
}
console.writeline();
console.writeline("----------------------------");
console.readkey(false);
//2.takewhile 用于获取指定序列从头开始符合条件的元素，直到遇到不符合条件的元素为止
//
var takenames = names.takewhile(n => n.length>4);
var takenames2 = names.takewhile((n,i)=>n.length<10&&i<3);
foreach (string name in takenames)
{
console.write("{0} ", name);
}
console.writeline();
console.writeline("-----");
foreach (string name in takenames2)
{
console.write("{0} ", name);
}
console.writeline();
console.writeline("----------------------------");
console.readkey(false);
//3.skip跳过序列中指定数量的元素
//
foreach (string name in names.skip(5))
{
console.write("{0} ", name);
}
console.writeline();
console.writeline("-----");
var query_skip = (from name in names
where name.length >= 3
select name).skip(2);
foreach (string name in query_skip.skip(2) )
{
console.write("{0} ", name);
}
console.writeline();
console.writeline("----------------------------");
console.readkey(false);
//4.skipwhile 用于跳过序列总满足条件的元素，然会返回剩下的元素
//跳过名字长度大于3的
var takenames_skipwhile = names.skipwhile(n => n.length >3);
foreach (string name in takenames_skipwhile)
{
console.write("{0} ", name);
}
console.writeline();
console.writeline("-----");
var takenames_skipwhile2 = names.skipwhile((n,i)=>n.length>3&&i>2);
foreach (string name in takenames_skipwhile2)
{
console.write("{0} ", name);
}
console.writeline();
console.writeline("----------------------------");
console.readkey(false);
//小结take、skip获得第n到第m个元素
var names_takeandskip = names.skip(5).take(3);
var names_takeandskip2 = (from name in names
select name).skip(5).take(3);
foreach (string name in names_takeandskip)
{
console.write("{0} ", name);
}
console.writeline();
console.writeline("-----");
foreach (string name in names_takeandskip2)
{
console.write("{0} ", name);
}
console.writeline();
console.writeline("----------------------------");
console.readkey(false);
}
}
}
程序中有详细的注释不再多做说明，程序运行结果如下：
5.reverse用于翻转序列中的元素的顺序
6.distinct过滤掉重复的元素
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace reverse_distinct等
{
class program
{
static void main(string[] args)
{
string[] names = { "debuglzq", "jerry", "sarah", "jerry", "tom", "linda", "m&m", "jeffery" };
//5.reverse用于翻转序列中的元素的顺序
string str = "反转字符串";
var strre = str.tochararray().reverse();
var takenames = names.reverse();
foreach (var c in strre)
{
console.write(c);
}
console.writeline();
console.writeline("-----");
foreach (var c in takenames )
{
console.writeline(c);
}
console.writeline("----------------------------");
console.readkey(false);
//6.distinct 过滤掉重复的元素
var takenames_distinct = names.distinct();
foreach (var c in takenames_distinct)
{
console.writeline(c);
}
console.writeline("----------------------------");
console.readkey(false);
}
}
}
程序的运行结果如下：
7.union用于合并两个序列，并去掉重复项
8.concat用于连接两个序列，不会去掉重复项
9.intersect用于获得连个序列的交集
10.except用于获得两个结合的差集
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace union_concat_intersect_except
{
/// <summary>
/// debuglzq
/// http://www.cnblogs.com/debuglzq
/// </summary>
class program
{
static void main(string[] args)
{
string[] names1 = { "debuglzq", "jerry", "sarah", "jerry", "tom", "linda", "m&m", "jeffery" };
string[] names2 = { "debuglzq", "jerry", "sarah" };
//7.union用于合并两个序列，并去掉重复项
var names_union = names1.union(names2);
//8.concat用于连接两个序列，不会去掉重复项
var names_concat = names1.concat(names2);
//9.intersect用于获得连个序列的交集
var names_intersect = names1.intersect(names2);
//10.except用于获得两个结合的差集
var names_except = names1.except(names2);
foreach (string name in names_union)
{
console.writeline(name);
}
console.writeline("-----");
console.readkey(false);
foreach (string name in names_concat)
{
console.writeline(name);
}
console.writeline("-----");
console.readkey(false);
foreach (string name in names_intersect)
{
console.writeline(name);
}
console.writeline("-----");
console.readkey(false);
foreach (string name in names_except)
{
console.writeline(name);
}
console.writeline("-----");
console.readkey(false);
}
}
}
程序的运行结果如下：
11.range 用于生成指定范围内的“整数”序列
12.repeat用于生成指定数量的重复元素
13.empty 用于获得一个指定类型的空序列
14.defaultifempty 用于获得序列，如果为空，则添加一个默认类型元素
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace range_empty_defalultifempty
{
/// <summary>
/// debuglzq
/// http://www.cnblogs.com/debuglzq
/// </summary>
class program
{
static void main(string[] args)
{
//11.range 用于生成指定范围内的“整数”序列
var num2 = enumerable.range(10, 15);
//12.repeat用于生成指定数量的重复元素
var guest = new {name="橙子",age=25 };
var guests = enumerable.repeat(guest, 5);
//13.empty 用于获得一个指定类型的空序列
var empty = enumerable.empty<string>();
//14.defaultifempty 用于获得序列，如果为空，则添加一个默认类型元素
//a
var intempty = enumerable.empty<int>();
console.writeline(intempty.count());
console.writeline("-----------");
foreach (var n in intempty)
{
console.writeline(n);
}
console.writeline("-----------");
console.writeline(intempty.defaultifempty().count());
console.writeline("-----------");
foreach (var n in intempty.defaultifempty())
{
console.writeline(n);
}
console.writeline("--------------------------");
console.readkey(false);
//b
string[] names = { "debuglzq", "debugman", "sarah", "jerry", "tom", "linda", "m&m", "jeffery" };
var query = from name in names
where name == "lbj"
select name;
console.writeline(query.count());
console.writeline(query.defaultifempty().count());//默认为null
foreach (var n in query.defaultifempty())
{
console.writeline(n);
}
console.writeline("---------------");
console.readkey(false);
//c指定一个默认值
foreach (var n in intempty.defaultifempty(100))
{
console.writeline(n);
}
console.writeline("--------------------------");
console.readkey(false);
foreach (var n in query.defaultifempty("james"))
{
console.writeline(n);
}
console.readkey(false);
}
}
}
程序的运行结果如下：
15.oftype筛选指定类型的元素
16.cast类型转换
17.asenumerable有些数据源类型不支持enumerable的部分查询关键字，需要转换下，譬如iqueryable
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
using system.collections;
namespace cast_oftype_asenumerable
{
/// <summary>
/// debuglzq
/// http://www.cnblogs.com/debuglzq
/// </summary>
class program
{
static void main(string[] args)
{
arraylist names = new arraylist();
names.add("debuglzq");
names.add("jerry");
names.add(100);
names.add(new {name="lzq",age=26});
names.add(new stack());
//15.oftype筛选指定类型的元素
var takenames = names.oftype<string>();
//16.cast类型转换
var takenames2 = names.oftype<string>().cast<string>();
//17.asenumerable
var takenames3 = takenames2.asenumerable();
foreach (var name in takenames3)
{
console.write("{0} ",name);
}
console.readkey(false);
}
}
}
程序运行结果如下：
延时执行，顾名思义就是不是立即执行，即不是在查询语句定义的时候执行，而是在处理结果集(如遍历)的时候执行，在enumerable类方法成员中，除了本节总结的这常用的17个外，前面博文---linq基本子句 中总结的8个基本子句也都是延时执行的。注意延时执行的查询程序的执行流程。
立即执行的enumerable类方法
下面我们再来总结常用的立即执行的enumerable类方法和它们的常用用法。同样，为了便于理解和记忆，进行一下分组：
1.toarray序列转换成数组
2.tolist序列转换成list<t>
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace 立即执行的enumerable类方法成员
{
class program
{
static void main(string[] args)
{
//1.toarray序列转换成数组
list<string> names =new list<string> { "debuglzq","sarah","jerry","jeffrey","m&m"};
string[] takenames = names.toarray();
string[] takenames2 = (from name in names
where name.indexof("je")>-1
select name).toarray();
//2.tolist序列转换成list<t>
string[] namesa = { "debuglzq", "sarah", "jerry", "jeffrey", "m&m" };
list<string> takenames_tolist = namesa.tolist();
list<string> takenames_tolist2 = (from name in namesa select name).tolist();
//
}
}
}
程序结果显而易见，所以没有写输出语句；
3.todictionary把序列转换为泛型dictionary<tkey,tvalue>
4.tolookup用于将序列转换为泛型lookup<tkey,tvalue>
dictionary和lookup是非常近似的一对类型，都通过“键”访问相关的元素，不同的是dictionary的key和value是一一对应关系，lookup的key和value是一对多关系，lookup没有公共构造函数，时能用tolookup构建，创建后也不能删除lookup中的元素。
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace todictionary
{
/// <summary>
/// 3.todictionary把序列转换为泛型dictionary<tkey,tvalue>
/// </summary>
class program
{
static void main(string[] args)
{
list<guestinfo> glist = new list<guestinfo>()
{
new guestinfo(){name="jeffrey", age=33,tel="136********"},
new guestinfo(){ name="debuglzq", age=25,tel="187********"},
new guestinfo(){name="sarah", age=24,tel="159********"},
new guestinfo(){name="jerry", age=33,tel="135********"},
new guestinfo(){name="smith", age=33,tel="139********"}
};
//todictionary把序列转换为泛型dictionary
//todictionary重载了4个方法
//a.用name作为dictionary的“键”,guest为“value”
dictionary<string, guestinfo> dictionary1 = glist.todictionary(guest => guest.name);
foreach (var s in dictionary1 )
{
console.writeline("键值{0}:{1} {2} {3}",s.key,s.value.name,s.value.age,s.value.tel );
}
console.writeline("--------------------------------");
console.readkey();
//b.自定义比较器
dictionary<string,guestinfo> dictionary2=glist.todictionary(guest=>guest.name,new myequalitycomparer<string>());
foreach (var s in dictionary2)
{
console.writeline("键值{0}:{1} {2} {3}", s.key, s.value.name, s.value.age, s.value.tel);
}
console.writeline("--------------------------------");
console.readkey();
//c.用name作为dictionary的“键”,tel属性为"value"
dictionary<string, string> dictionary3 = glist.todictionary(guest=>guest.name,g=>g.tel);
foreach (var s in dictionary3)
{
console.writeline("键值{0}:{1}", s.key, s.value);
}
console.writeline("--------------------------------");
console.readkey();
//d.自定义比较器
dictionary<string, string> dictionary4 = glist.todictionary(guest=>guest.name,g=>g.tel,new myequalitycomparer<string>());
foreach (var s in dictionary4)
{
console.writeline("键值{0}:{1}", s.key, s.value);
}
console.writeline("------------------------------------------------------");
console.readkey();
///////////////
///4.tolookup用于将序列转换为泛型lookup<tkey,tvalue>。
///dictionary和lookup是非常近似的一对类型，都通过“键”访问相关的元素，不同的是dictionary的key和value是一一对应关系
///lookup的key和value是一对多关系
///lookup没有公共构造函数，时能用tolookup构建，创建后也不能删除lookup中的元素。
///该方法也有4个原型，和上面的todictionary极像
///
//a. name的第一个字符(字符串)作key
ilookup<string, guestinfo> lookup1 = glist.tolookup(guest => guest.name.substring(0, 1));
foreach (var k in lookup1)
{
console.writeline(k.key);//键值
foreach (var v in k)
{
console.write("{0},{1},{2}",v.name,v.age,v.tel );
}
console.writeline();
}
console.writeline("--------------------------------");
console.readkey();
//b自定义比较器
ilookup<string, guestinfo> lookup2 = glist.tolookup(guest => guest.name.substring(0, 1), new myequalitycomparer<string>());
foreach (var k in lookup2)
{
console.writeline(k.key);//键值
foreach (var v in k)
{
console.write("{0},{1},{2}", v.name, v.age, v.tel);
}
console.writeline();
}
console.writeline("--------------------------------");
console.readkey();
//c
ilookup<string, string> lookup3 = glist.tolookup(guest=>guest.name.substring(0,1),g=>g.name );
foreach (var k in lookup3)
{
console.writeline(k.key);//键值
foreach (var v in k)
{
console.write("{0} ", v);
}
console.writeline();
}
console.writeline("--------------------------------");
console.readkey();
//d自定义比较器
ilookup<string, string> lookup4 = glist.tolookup(guest=>guest.name.substring(0,1),g=>g.name,new myequalitycomparer<string>());
foreach (var k in lookup4)
{
console.writeline(k.key);//键值
foreach (var v in k)
{
console.write("{0} ", v);
}
console.writeline();
}
console.writeline("--------------------------------");
console.readkey();
}
}
}
程序运行结果如下：
没有显示完全，后面一组输出和上面最后一组相同（只是使用了自定义的比较器）。
5.sequenceequal 比较两个序列是否相等
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace sequenceequal
{
/// <summary>
///
/// </summary>
class program
{
static void main(string[] args)
{
//5.sequenceequal 比较两个序列是否相等
//a比较两个序列
string[] names1 ={ "debuglzq","sarah","jerry","jeffrey","m&m"};
list<string> names2 = new list<string> { "debuglzq", "sarah", "jerry", "jeffrey", "m&m" };
bool equalornot = names1.sequenceequal(names2);
bool equalornot2 = names1.skip(3).take(2).sequenceequal(names2.take(3).skipwhile(n=>n.length==3));
console.writeline("{0},{1}",equalornot,equalornot2 );
console.writeline("----------------------------");
console.readkey();
//b自定义比较器
bool equalornot3 = names1.sequenceequal(names2, new myequalitycomparer<string>(names2.toarray()));
console.writeline("{0}",equalornot3);
console.readkey();
}
}
}
自定义的比较器如下：
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace sequenceequal
{
//debuglzq提示：
//如不知道具体的接口实现
//可以用vs提供的自动实现接口功能实现这个接口
class myequalitycomparer<t> : iequalitycomparer<t>
{
private string[] sec;
public myequalitycomparer(string[] s)
{
sec = s;
}
#region iequalitycomparer<t> 成员
public bool equals(t x, t y)
{
string temp = x as string;
if (x != null)
{
return sec.contains(temp);
}
return false;
}
public int gethashcode(t obj)
{
return obj.gethashcode();
}
#endregion
}
}
可以使用vs自动实现接口的智能提示，完成接口的实现。
接口的实现方式有“实现接口”和“显式实现接口”之分，上面这种实现方式即“显示接口”方式，“显示实现接口”最显著的特征是实现的接口方法加了个完全限定名，这样显式实现之后，无法通过具体的类名来访问接口方法，只能通过接口名来访问，这样可以隐藏类的复杂性。
程序运行结果如下：
6.first 返回序列第一个满足条件元素
7.firstordefault 返回序列第一个满足条件元素，如果没有找到则返回默认值
8.last
9.lastordefault
10.single返回序列中唯一的元素，如果序列中包含多个元素，会引发运行错误！
11.singleordefault 找出序列中满足一定条件的元素，如果序列为空则返回默认值， 如果序列中包含多个多个元素会引发运行错误！！
12.elementat 获得指定索引处的元素
13.elementatordefault 获得指定索引处的元素，如果超出索引，则返回元素类型的默认值
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace first_firstordefault_last_lastordefault_elementat_elementatordefaul
{
class program
{
static void main(string[] args)
{
//6.first
string[] names = { "debuglzq", "sarah", "jerry", "jeffrey", "m&m" };
var item = names.first();
var item2 = names.first(n => n == "sarah");
console.writeline("{0},{1}",item,item2 );
console.readkey();
//7.firstordefault
var item3 = names.firstordefault();
var item4 = names.firstordefault(n => n == "sarah");
console.writeline("{0},{1}", item3, item4);
console.readkey();
//8.last
var item5 = names.last();
var item6 = names.lastordefault(n => n == "sarah");
console.writeline("{0},{1}", item5, item6);
console.readkey();
//9lastordefault
var item7 = names.lastordefault();
var item8 = names.lastordefault(n => n == "sarah");
console.writeline("{0},{1}", item7, item8);
console.readkey();
//10.single返回序列中唯一的元素，如果序列中包含多个元素，会引发运行错误！
try
{
var item9 = names.single();
}
catch(exception ex)
{
console.writeline(ex.message);
}
//
var item10 = names.single(n => n == "sarah");
console.writeline("{0}",item10 );
console.readkey();
//11.singleordefault 找出序列中满足一定条件的元素，如果序列为空则返回默认值， 如果序列中包含多个多个元素会引发运行错误！！
try
{
var item11 = enumerable.empty<string>().singleordefault();
console.writeline("{0}",item11);//不报错，如果序列为空就返回默认值
}
catch (exception ex)
{
console.writeline(ex.message );
}
try
{
var item12 = names.singleordefault();
console.writeline("{0}", item12);//报错，序列包含多行错误
}
catch (exception ex)
{
console.writeline(ex.message);
}
var item13 = enumerable.empty<string>().defaultifempty("debuglzq").singleordefault();
console.writeline("{0}", item13);
var item14 = names.singleordefault(n => n == "xxx");
console.writeline("{0}", item14);
console.readkey();
//12elementat 获得指定索引处的元素
var item15 = names.elementat(3);
console.writeline("{0}", item15);
console.readkey();
//13elementatordefault 获得指定索引处的元素，如果超出索引，则返回元素类型的默认值
var item16 = names.elementatordefault(3);
var item17 = names.elementatordefault(100);
console.writeline("{0},{1}",item16,item17);
console.readkey();
}
}
}
程序运行结果如下：
14.all序列中的所有元素是否都满足条件
15.any序列中的元素是否存在或满足条件
16.contains确定元素是否在序列中
17.count序列包含元素的数量
18.longcount获取一个int64类型的元素数量
19.aggregate将序列元素进行累加
20.sum序列之和
21.average序列平均值
22.min序列的最小值
23.max序列的最大值
using system;
using system.collections.generic;
using system.linq;
using system.text;
namespace all_any_count_longcount_aggregate_sumaverage_min_max
{
class program
{
static void main(string[] args)
{
string[] names = { "debuglzq", "sarah", "jerry", "jeffrey", "m&m" };
//14all序列中的所有元素是否都满足条件
bool b1 = names.all(s=>s.gettypecode()==typecode.string );
bool b2 = names.all(s=>s.indexof("s")>-1);
console.writeline("{0},{1}",b1,b2);
console.readkey();
console.writeline("----------------------");
//15any序列中的元素是否存在或满足条件
bool p1 = names.any();
bool p2 = names.any(s => s.indexof("s")>-1);
console.writeline("{0},{1}", p1, p2);
console.readkey();
console.writeline("----------------------");
//16contains确定元素是否在序列中
//a
bool q1 = names.contains("mm");
//b自定义比较函数
bool q2 = names.contains("mm", new myequalitycomparer<string>());
console.writeline("{0},{1}", q1, q2);
console.readkey();
console.writeline("----------------------");
//17count序列包含元素的数量
int i1 = names.count();
int i2 = names.count(n => n.length == 5);
console.writeline("{0},{1}", i1, i2);
console.readkey();
console.writeline("----------------------");
//18longcount获取一个int64类型的元素数量
long j1 = names.longcount();
long j2 = names.longcount(n => n.length == 5);
console.writeline("{0},{1}",j1, j2);
console.readkey();
console.writeline("----------------------");
//19aggregate将序列元素进行累加
int[] nums = { 10,20,30,40,50};
int a1 = nums.aggregate((n1,n2)=>n1+n2);//150
int a2 = nums.aggregate(50,(n1,n2)=>n1+n2);//200
console.writeline("{0},{1}", a1, a2);
string s1 = names.aggregate((name1,name2)=>string.format("{0}、{1}",name1,name2));
string s2= names.aggregate("the result is ",(name1, name2) => string.format("{0}、{1}", name1, name2));
console.writeline("{0}", s1);
console.writeline("{0}", s2);
console.readkey();
console.writeline("----------------------");
//20sum序列之和
int sum = nums.sum();
//21average序列平均值
double avg = nums.average();
//22min序列的最小值
int min = nums.min();
//23max序列的最大值
int max=nums.max();
console.writeline("{0},{1},{2},{3}", sum, avg,min,max);
console.readkey();
}
}
}
程序运行结果如下：