为什么 C# 多维数组不实现 IEnumerable<T>？答案

【问题标题】：Why do C# multidimensional arrays not implement IEnumerable<T>?为什么 C# 多维数组不实现 IEnumerable<T>？
【发布时间】：2010-09-21 11:08:00
【问题描述】：

我刚刚注意到 C# 中的多维数组没有实现IEnumerable<T>，但它实现了IEnumerable。对于一维数组，IEnumerable<T>和IEnumerable都实现了。

为什么会有这种差异？如果一个多维数组是IEnumerable，那么它肯定也应该实现泛型版本吗？我注意到这一点是因为我尝试在多维数组上使用扩展方法，除非您使用 Cast<T> 或类似方法，否则该方法会失败；所以我绝对可以看到使多维数组实现IEnumerable<T> 的论点。

为了澄清我在代码中的问题，我希望以下代码打印四次true，而实际上打印true、false、true、true：

int[] singleDimensionArray = new int[10];
int[,] multiDimensional = new int[10, 10];

Debug.WriteLine(singleDimensionArray is IEnumerable<int>);
Debug.WriteLine(multiDimensional is IEnumerable<int>);
Debug.WriteLine(singleDimensionArray is IEnumerable);
Debug.WriteLine(multiDimensional is IEnumerable);

【问题讨论】：

也很难看：multiDimensional 可以隐式转换为 non-generic 类型 System.Collections.IList（仅仅是因为 System.Array 实现了该接口）。所以你可以说System.Collections.IList mdCast = multiDimensional;。然后在mdCast 上使用单参数索引器只会在运行时失败。见doc on MSDN。请注意异常类型ArgumentException。真的很丑。

标签： c# .net arrays multidimensional-array

【解决方案1】：

锯齿状数组也不支持IEnumerable<int>，因为多维结构并不是真正的类型数组，它们是类型数组的数组：

int[] singleDimensionArray = new int[10];
int[][] multiJagged = new int[10][];

Debug.WriteLine(singleDimensionArray is IEnumerable<int>);
Debug.WriteLine(multiJagged is IEnumerable<int[]>);
Debug.WriteLine(singleDimensionArray is IEnumerable);
Debug.WriteLine(multiJagged is IEnumerable);

打印真实，真实，真实，真实。

注意：int[,] 不是IEnumerable<int[]>，这是由于另一个答案中指定的原因，即没有通用方法可以知道要迭代哪个维度。对于锯齿状数组，没有太多解释空间，因为语法很清楚它是一个数组。

【讨论】：

递归不在讨论中。
@recursive：干杯，已修复。只是混淆了我的术语。
他说的不是锯齿数组，他说的是多维数组。

【解决方案2】：

CLR 有两种不同类型的数组：vectors 保证是一维的，下界为 0，更一般的数组可以有非零边界和其他秩大于 0。

来自 CLI 规范的第 8.9.1 节：

另外，一个创建的向量元素类型 T，实现界面 System.Collections.Generic.IList<U> （第 8.7 节），其中 U := T。

我不得不说这对我来说似乎很奇怪。鉴于它已经实现了IEnumerable，我不明白为什么它不应该实现IEnumerable<T>。实现IList<T> 没有多大意义，但简单的通用接口就可以了。

如果需要，您可以调用 Cast<T>（如果您使用的是 .NET 3.5）或编写自己的方法来遍历数组。为了避免强制转换，您必须编写自己的方法来找到每个维度的下限/上限，并以这种方式获取内容。不是很愉快。

【讨论】：

此外，C# 语言规范（4.0 版）在第 6.1.6 段中仅提到了将一维数组转换为 IList<> 及其基本接口。但是很遗憾T[,] 不是ICollection<T>。

【解决方案3】：

有一个解决方法：您可以将任何多维数组转换为 IEnumerable

public static class ArrayExtensions
{
    public static IEnumerable<T> ToEnumerable<T>(this Array target)
    {
        foreach (var item in target)
            yield return (T)item;
    }
}

【讨论】：

好东西！我必须明确指定泛型类型，所以用法变为：myArray.ToEnumerable()
这和IEnumerable.Cast<T>一样。
@Markus Brilliant，这应该是公认的答案。顺便说一句，如果数组可以包含空值，它将变为 Matrix.Cast(Of T).Where(Function(x) x IsNot Nothing)
@smirkingman 或IEnumerable.OfType<T>
这会通过IEnumerator 访问数组，这会导致装箱，正如@SergeyTeplyakov 在他的回答中所说的那样。如果数组被显式键入（T[,]、T[,,] 等），则不会发生装箱。

【解决方案4】：

反过来想。二维数组已经存在。列举一下就行了。创建一个二维数组，其中包含初始数组或标记的分数和位置，包括重复值。

int[] secondmarks = {20, 15, 31, 34, 35, 50, 40, 90, 99, 100, 20};

IEnumerable<int> finallist = secondmarks.OrderByDescending(c => c);

int[,] orderedMarks = new int[2, finallist.Count()];

Enumerable.Range(0, finallist.Count()).ToList().ForEach(k => {orderedMarks[0, k] = (int) finallist.Skip(k).Take(1).Average();
orderedMarks[1, k] = k + 1;}); 

Enumerable.Range(0, finallist.Count()).Select(m => new {Score = orderedMarks[0, m], Place = orderedMarks[1, m]}).Dump();

结果：

Score Place

100     1
99      2 
90      3 
50      4 
40      5 
35      6    
34      7    
31      8    
20      9     
20     10 
15     11

【讨论】：

【解决方案5】：

零界一维数组实现了IEnumerable 和IEnumerable<T>，但不幸的是，多维数组只实现了IEnumerable。 @Jader Dias 的“解决方法”确实将多维数组转换为 IEnumerable<T>，但代价高昂：数组的每个元素都将被装箱。

这是一个不会导致每个元素都装箱的版本：

public static class ArrayExtensions
{
    public static IEnumerable<T> ToEnumerable<T>(this T[,] target)
    {
        foreach (var item in target)
            yield return item;
    }
}

【讨论】：