c# - foreach 中的 Linq 优化

Question

我一直在寻找一种将foreach循环分成多个部分的方法，并遇到了以下代码：

foreach(var item in items.Skip(currentPage * itemsPerPage).Take(itemsPerPage))
{
    //Do stuff
}

items.Skip(currentPage * itemsPerPage).Take(itemsPerPage)将在每次迭代中处理，还是只处理一次，并由编译器自动与 foreach 循环一起使用临时结果？

Answer 1

不，它会被处理一次。

它是一样的：

public IEnumerable<Something> GetData() {
    return someData; 
}


foreach(var d in GetData()) {
   //do something with [d]
}

Answer 2

foreach 构造等价于：

IEnumerator enumerator = myCollection.GetEnumerator();
try
{
   while (enumerator.MoveNext())
   {
       object current = enumerator.Current;
       Console.WriteLine(current);
   }
}
finally
{
   IDisposable e = enumerator as IDisposable;
   if (e != null)
   {
       e.Dispose();
   }
}

所以，不，myCollection只会处理一次。

更新：

IEnumerator请注意，这取决于使用的实现IEnumerable。

在这个（邪恶的）例子中：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Collections;


namespace TestStack
{
    class EvilEnumerator<T> : IEnumerator<T> {

        private IEnumerable<T> enumerable;
        private int index = -1;

        public EvilEnumerator(IEnumerable<T> e) 
        {
            enumerable = e;
        }


        #region IEnumerator<T> Membres

        public T Current
        {
            get { return enumerable.ElementAt(index); }
        }

        #endregion

        #region IDisposable Membres

        public void Dispose()
        {

        }

        #endregion

        #region IEnumerator Membres

        object IEnumerator.Current
        {
            get { return enumerable.ElementAt(index); }
        }

        public bool MoveNext()
        {
            index++;
            if (index >= enumerable.Count())
                return false;
            return true;
        }

        public void Reset()
        {

        }

        #endregion
    }
    class DemoEnumerable<T> : IEnumerable<T>
    {

        private IEnumerable<T> enumerable;

        public DemoEnumerable(IEnumerable<T> e)
        {
            enumerable = e; 
        }


        #region IEnumerable<T> Membres

        public IEnumerator<T> GetEnumerator()
        {
            return new EvilEnumerator<T>(enumerable);
        }

        #endregion

        #region IEnumerable Membres

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            return this.GetEnumerator();
        }

        #endregion
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IEnumerable<int> numbers = Enumerable.Range(0,100);
            DemoEnumerable<int> enumerable = new DemoEnumerable<int>(numbers);
            foreach (var item in enumerable)
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
        }
    }
}

每次迭代enumerable都会评估numbers两次。

Answer 3

问题：

items.Skip(currentPage * itemsPerPage).Take(itemsPerPage) 会在每次迭代时处理，还是会处理一次，并由编译器自动使用 foreach 循环的临时结果？

回答：

它将被处理一次，而不是每次迭代。您可以将集合放入变量中以使 foreach 更具可读性。如下图所示。

foreach(var item in items.Skip(currentPage * itemsPerPage).Take(itemsPerPage))
{
    //Do stuff
}

对比

List<MyClass> query = items.Skip(currentPage * itemsPerPage).Take(itemsPerPage).ToList();

foreach(var item in query)
{
    //Do stuff
}

对比

IEnumerable<MyClass> query = items.Skip(currentPage * itemsPerPage).Take(itemsPerPage);

foreach(var item in query)
{
    //Do stuff
}

Answer 4

正如其他人指出的那样，您提供的代码只会迭代列表中的项目一次。

但是，这只会为您提供一页的项目。如果您正在处理多个页面，则必须为每个页面调用一次该代码（因为您必须在某处递增currentPage，对吗？）。

我的意思是你必须做这样的事情：

for (int currentPage = 0; currentPage < numPages; ++currentPage)
{
    foreach (var item in items.Skip(currentPage*itemsPerPage).Take(itemsPerPage))
    {
        //Do stuff
    }
}

现在，如果您这样做，那么您将多次迭代序列 - 每页一次。第一次迭代只会到第一页的结尾，但下一次将从第二页的开头迭代到结尾（通过Skip()和Take()） - 下一次将从开头迭代到结尾第三页。等等。

为避免这种情况，您可以编写一个扩展方法，IEnumerable<T>将数据分成批次（您也可以将其描述为将数据“分页”成“页面”）。

与其只显示 IEnumerable 的 IEnumerable，不如将每个批次包装在一个类中以提供批次索引以及批次中的项目，如下所示：

public sealed class Batch<T>
{
    public readonly int Index;
    public readonly IEnumerable<T> Items;

    public Batch(int index, IEnumerable<T> items)
    {
        Index = index;
        Items = items;
    }
}

public static class EnumerableExt
{
    // Note: Not threadsafe, so not suitable for use with Parallel.Foreach() or IEnumerable.AsParallel()

    public static IEnumerable<Batch<T>> Partition<T>(this IEnumerable<T> input, int batchSize)
    {
        var enumerator = input.GetEnumerator();
        int index = 0;

        while (enumerator.MoveNext())
            yield return new Batch<T>(index++, nextBatch(enumerator, batchSize));
    }

    private static IEnumerable<T> nextBatch<T>(IEnumerator<T> enumerator, int blockSize)
    {
        do { yield return enumerator.Current; }
        while (--blockSize > 0 && enumerator.MoveNext());
    }
}

这个扩展方法不缓冲数据，它只迭代一次。

给定这种扩展方法，对项目进行批处理变得更具可读性。请注意，此示例枚举所有页面的所有项目，这与 OP 的示例不同，它仅遍历一页的项目：

var items = Enumerable.Range(10, 50); // Pretend we have 50 items.
int itemsPerPage = 20;

foreach (var page in items.Partition(itemsPerPage))
{
    Console.Write("Page " + page.Index + " items: ");

    foreach (var i in page.Items)
        Console.Write(i + " ");

    Console.WriteLine();
}