让你的副作用远离我的IEnumerable

我想在LINQ中执行以下等效操作，但我无法确定如何执行：

正如其他人在国内外指出的，LINQ和IEnumerable方法预计不会产生副作用。

你真的想对IEnumerable中的每个项目“做点什么”吗？那么foreach是最好的选择。当这里出现副作用时，人们并不感到惊讶。

foreach (var i in items) i.DoStuff();

我打赌你不想有副作用

然而，根据我的经验，通常不需要副作用。通常情况下，有一个简单的LINQ查询等待被发现，并伴随着Jon Skeet、Eric Lippert或Marc Gravell的StackOverflow.com回答，解释如何做您想要的事情！

一些示例

如果您实际上只是在聚合（累积）一些值，那么应该考虑聚合扩展方法。

items.Aggregate(initial, (acc, x) => ComputeAccumulatedValue(acc, x));

也许您想从现有值创建一个新的IEnumerable。

items.Select(x => Transform(x));

或者你想创建一个查找表：

items.ToLookup(x, x => GetTheKey(x))

可能性的列表（双关语并非完全有意）还在继续。

很多人都提到过，但我不得不把它写下来。这不是最清晰/最可读吗？

IEnumerable<Item> items = GetItems();
foreach (var item in items) item.DoStuff();

简短而简单（st）。

我采用了Fredrik的方法并修改了返回类型。

这样，该方法与其他LINQ方法一样支持延迟执行。

EDIT：如果这一点不清楚，则此方法的任何用法都必须以ToList（）或任何其他方式结束，以强制该方法处理完整的可枚举对象。否则，将不会执行该操作！

public static IEnumerable<T> ForEach<T>(this IEnumerable<T> enumeration, Action<T> action)
{
    foreach (T item in enumeration)
    {
        action(item);
        yield return item;
    }
}

下面是帮助您了解它的测试：

[Test]
public void TestDefferedExecutionOfIEnumerableForEach()
{
    IEnumerable<char> enumerable = new[] {'a', 'b', 'c'};

    var sb = new StringBuilder();

    enumerable
        .ForEach(c => sb.Append("1"))
        .ForEach(c => sb.Append("2"))
        .ToList();

    Assert.That(sb.ToString(), Is.EqualTo("121212"));
}

如果最后删除ToList（），则会看到测试失败，因为StringBuilder包含一个空字符串。这是因为没有方法强制ForEach枚举。

这么多的答案，但所有人都未能找到自定义通用ForEach扩展的一个非常重要的问题：性能！更具体地说，内存使用和GC。

考虑以下示例。针对.NET Framework 4.7.2或.NET Core 3.1.401，配置为Release，平台为Any CPU。

public static class Enumerables
{
    public static void ForEach<T>(this IEnumerable<T> @this, Action<T> action)
    {
        foreach (T item in @this)
        {
            action(item);
        }
    }
}

class Program
{
    private static void NoOp(int value) {}

    static void Main(string[] args)
    {
        var list = Enumerable.Range(0, 10).ToList();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++)
        {
            // WithLinq(list);
            // WithoutLinqNoGood(list);
            WithoutLinq(list);
        }
    }

    private static void WithoutLinq(List<int> list)
    {
        foreach (var item in list)
        {
            NoOp(item);
        }
    }

    private static void WithLinq(IEnumerable<int> list) => list.ForEach(NoOp);

    private static void WithoutLinqNoGood(IEnumerable<int> enumerable)
    {
        foreach (var item in enumerable)
        {
            NoOp(item);
        }
    }
}

乍一看，这三种变体都应该表现得同样出色。然而，当ForEach扩展方法被多次调用时，最终会产生垃圾，这意味着代价高昂的GC。事实上，在热路径上使用此ForEach扩展方法已被证明会完全破坏循环密集型应用程序的性能。

类似地，弱类型的foreach循环也会产生垃圾，但它仍然比foreach扩展更快，占用的内存更少（它也会受到委托分配的影响）。

强类型foreach：内存使用

弱类型foreach：内存使用

ForEach扩展：内存使用

分析

对于强类型foreach，编译器可以使用类的任何优化枚举器（例如基于值的），而泛型foreach扩展必须返回到将在每次运行时分配的泛型枚举器。此外，实际代表还将意味着额外分配。

使用WithoutLinqNoGood方法也会得到类似的坏结果。在那里，参数的类型是IEnumerable＜int＞，而不是List＜int＞。这意味着相同类型的枚举器分配。

以下是IL中的相关差异。基于值的枚举器当然更可取！

IL_0001:  callvirt   instance class
          [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerator`1<!0> 
          class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<!!T>::GetEnumerator()

vs

IL_0001:  callvirt   instance valuetype
          [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1/Enumerator<!0>
          class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<int32>::GetEnumerator()

结论

OP询问如何在IEnumerable＜T＞上调用ForEach（）。最初的答案清楚地表明了如何做到这一点。当然你能做到，但再说一遍；我的回答清楚地表明你不应该。

在针对.NET Core 3.1.401（使用Visual Studio 16.7.2编译）时验证了相同的行为。

让你的副作用远离我的IEnumerable

我想在LINQ中执行以下等效操作，但我无法确定如何执行：

正如其他人在国内外指出的，LINQ和IEnumerable方法预计不会产生副作用。

你真的想对IEnumerable中的每个项目“做点什么”吗？那么foreach是最好的选择。当这里出现副作用时，人们并不感到惊讶。

foreach (var i in items) i.DoStuff();

我打赌你不想有副作用

然而，根据我的经验，通常不需要副作用。通常情况下，有一个简单的LINQ查询等待被发现，并伴随着Jon Skeet、Eric Lippert或Marc Gravell的StackOverflow.com回答，解释如何做您想要的事情！

一些示例

如果您实际上只是在聚合（累积）一些值，那么应该考虑聚合扩展方法。

items.Aggregate(initial, (acc, x) => ComputeAccumulatedValue(acc, x));

也许您想从现有值创建一个新的IEnumerable。

items.Select(x => Transform(x));

或者你想创建一个查找表：

items.ToLookup(x, x => GetTheKey(x))

可能性的列表（双关语并非完全有意）还在继续。

我分别不同意链接扩展方法应该是无副作用的概念（不仅因为它们不是，任何委托都可以执行副作用）。

考虑以下事项：

   public class Element {}

   public Enum ProcessType
   {
      This = 0, That = 1, SomethingElse = 2
   }

   public class Class1
   {
      private Dictionary<ProcessType, Action<Element>> actions = 
         new Dictionary<ProcessType,Action<Element>>();

      public Class1()
      {
         actions.Add( ProcessType.This, DoThis );
         actions.Add( ProcessType.That, DoThat );
         actions.Add( ProcessType.SomethingElse, DoSomethingElse );
      }

      // Element actions:

      // This example defines 3 distict actions
      // that can be applied to individual elements,
      // But for the sake of the argument, make
      // no assumption about how many distict
      // actions there may, and that there could
      // possibly be many more.

      public void DoThis( Element element )
      {
         // Do something to element
      }

      public void DoThat( Element element )
      {
         // Do something to element
      }

      public void DoSomethingElse( Element element )
      {
         // Do something to element
      }

      public void Apply( ProcessType processType, IEnumerable<Element> elements )
      {
         Action<Element> action = null;
         if( ! actions.TryGetValue( processType, out action ) )
            throw new ArgumentException("processType");
         foreach( element in elements ) 
            action(element);
      }
   }

该示例显示的实际上只是一种后期绑定，它允许调用对元素序列有副作用的许多可能的操作之一，而不必编写大开关构造来解码定义该操作的值并将其转换为相应的方法。