C#编译器在翻译LINQ表达式时如何选择SelectMany？答案

【问题标题】：How C# Compiler choose SelectMany when translating LINQ expression?C#编译器在翻译LINQ表达式时如何选择SelectMany？
【发布时间】：2010-09-30 04:38:14
【问题描述】：

Enumerable.SelectMany 有 4 个重载签名。为了简单起见，我们忽略了带有 int 参数的两个签名。所以我们有 2 个 SelectMany 的签名：

public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TResult>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, IEnumerable<TResult>> selector
)

public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TCollection, TResult>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, IEnumerable<TCollection>> collectionSelector,
    Func<TSource, TCollection, TResult> resultSelector
)

我的问题是：C# 编译器在将 LINQ 表达式转换为扩展方法调用时如何选择 SelectMany？

基本上，如果LINQ表达式中有多个from，就会有SelectMany。但是，似乎 C# 编译器只选择了第二个签名。从不使用第一个签名。

        IEnumerable<int> en1 = Enumerable.Range(1, 3);
        IEnumerable<double> en2 = new double[] { 1.0, 3.14 };

        IEnumerable<string> en3 =
            from i1 in en1
            from i2 in en2
            select (i1 * i2).ToString();

        foreach (var i in en3)
        {
            Console.WriteLine(i);
        }

在Reflector的帮助下，我可以看到上面的LINQ表达式被翻译成

en1.SelectMany<int, double, string>(delegate (int i1) {
        return en2;
    }, delegate (int i1, double i2) {
        double CS$0$0000 = i1 * i2return CS$0$0000.ToString();
    })

以上示例涉及 3 种类型。因此，选择第二个 SelectMany 签名是合理的。但是，对于下面的示例，只涉及一种类型，它仍然选择第二个签名。

        IEnumerable<int> en4 =
            from i1 in en1
            from i2 in Enumerable.Range(0, i1)
            select i2;

翻译成：

en1.SelectMany<int, int, int>(delegate (int i1) {
        return Enumerable.Range(0, i1);
    }, delegate (int i1, int i2) {
        return i2;
    })

因此，我找不到将 LINQ 表达式转换为第一个 SelectMany 签名的情况。有这种情况吗？

如果第一个SelectMany签名没有被使用，那么它存在只是因为它是函数式编程中monad的BIND？

也许问题可以是：为什么我们有 2 个 SelectMany 签名？

谢谢。

【问题讨论】：

标签： c# select expression linq

【解决方案1】：

根据 C# 规范，编译器不会对 SelectMany 的第一个版本生成重载调用。 SelectMany 的第一个版本对于将列表列表扁平化为单个扁平列表很有用。

public IEnumerable<string> Example(IEnumerable<IEnumerable<string>> enumerable) {
  return enumerable.SelectMany(x => x);
}

它在查询表达式中没有强等效项。

有关详细信息，请参阅 C# 语言规范的第 7.15.2 节。

【讨论】：

真的……一个 void 函数返回一些东西，但没有人在它上面？

【解决方案2】：

为什么我们有 2 个 SelectMany 签名？

所以我可以在我的代码中使用第一个。

var orders = Customers.SelectMany(c => c.Orders)

【讨论】：

当然可以。这只是为了方便。
SelectMany 的第一个签名与一元“绑定”运算符同构，用 Haskell 编写 >>=。包含它的一个原因是为了巩固 LINQ 在完善的单子框架上的基础。该基础使 LINQ 多态地适用于各种事物，例如可组合状态传播、异常、延续、替代等：所有单子。见en.wikipedia.org/wiki/Monad_(functional_programming)。