它是两遍算法吗？即，它迭代可枚举一次以计算元素的数量，以便它可以分配数组，然后再次传递以插入它们？
它是否循环一次，并不断调整数组的大小？
或者它是否使用像 List 这样的中间结构（可能在内部调整数组的大小）？
【问题讨论】：
它使用中间结构。实际涉及的类型是 Buffer，它是框架中的内部结构。实际上，这种类型有一个数组，每次它满时都会复制它以分配更多空间。这个数组从长度 4 开始（在 .NET 4 中，它是一个可能会改变的实现细节），所以你在做 ToArray 时可能最终会分配和复制很多。
不过，有一个优化。如果源实现了ICollection<T>，它使用 Count 来从一开始就分配正确大小的数组。
【讨论】：
首先它检查源是否为ICollection<T>，在这种情况下它可以调用源的ToArray() 方法。
否则，它将仅枚举一次源。在枚举时，它将项目存储到缓冲区数组中。每当它到达缓冲区数组的末尾时，它就会创建一个两倍大小的新缓冲区并复制旧元素。枚举完成后，它会返回缓冲区（如果它的大小正好合适）或将缓冲区中的项目复制到一个大小正好合适的数组中。
这里是操作的伪源代码：
public static T[] ToArray<T>(this IEnumerable<T> source)
{
T[] items = null;
int count = 0;
foreach (T item in source)
{
if (items == null)
{
items = new T[4];
}
else if (items.Length == count)
{
T[] destinationArray = new T[count * 2];
Array.Copy(items, 0, destinationArray, 0, count);
items = destinationArray;
}
items[count] = item;
count++;
}
if (items.Length == count)
{
return items;
}
T[] destinationArray = new TElement[count];
Array.Copy(items, 0, destinationArray, 0, count);
return destinationArray;
}
【讨论】：
像这样（通过 .NET Reflector）：
public static TSource[] ToArray<TSource>(this IEnumerable<TSource> source)
{
if (source == null)
{
throw Error.ArgumentNull("source");
}
Buffer<TSource> buffer = new Buffer<TSource>(source);
return buffer.ToArray();
}
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
internal struct Buffer<TElement>
{
internal TElement[] items;
internal int count;
internal Buffer(IEnumerable<TElement> source)
{
TElement[] array = null;
int length = 0;
ICollection<TElement> is2 = source as ICollection<TElement>;
if (is2 != null)
{
length = is2.Count;
if (length > 0)
{
array = new TElement[length];
is2.CopyTo(array, 0);
}
}
else
{
foreach (TElement local in source)
{
if (array == null)
{
array = new TElement[4];
}
else if (array.Length == length)
{
TElement[] destinationArray = new TElement[length * 2];
Array.Copy(array, 0, destinationArray, 0, length);
array = destinationArray;
}
array[length] = local;
length++;
}
}
this.items = array;
this.count = length;
}
internal TElement[] ToArray()
{
if (this.count == 0)
{
return new TElement[0];
}
if (this.items.Length == this.count)
{
return this.items;
}
TElement[] destinationArray = new TElement[this.count];
Array.Copy(this.items, 0, destinationArray, 0, this.count);
return destinationArray;
}
}
【讨论】：
一般来说，尝试对可枚举对象进行两次迭代可能会导致灾难，因为无法保证对可枚举对象进行第二次迭代。因此，执行Count 然后分配然后复制就不行了。
在 Reflector 中，它表明它使用了一种名为 Buffer 的类型，该类型有效地将序列流式传输到一个数组中，根据需要调整大小（每次重新分配时加倍，以便重新分配的数量为 O(log n)），然后返回适当大小的到达终点时的数组
【讨论】：
首先，将项目加载到允许生成计数的内部类Buffer<T>中
接下来，调用Buffer<T>.ToArray，它将Buffer<T> 的数组中的Array.Copy 放入返回的数组中。
.NET Reflector 会显示此代码，如果您想亲自查看。
【讨论】：