c# - Enumerable.Single 的错误执行？

Question

我通过反射器在 Enumerable.cs 中发现了这个实现。

public static TSource Single<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate)
{
    //check parameters
    TSource local = default(TSource);
    long num = 0L;
    foreach (TSource local2 in source)
    {
        if (predicate(local2))
        {
            local = local2;
            num += 1L;
            //I think they should do something here like:
            //if (num >= 2L) throw Error.MoreThanOneMatch();
            //no necessary to continue
        }
    }
    //return different results by num's value
}

我认为如果有超过 2 个项目满足条件，他们应该打破循环，为什么他们总是循环遍历整个集合？以防反射器错误地反汇编 dll，我写了一个简单的测试:

class DataItem
{
   private int _num;
   public DataItem(int num)
   {
      _num = num;
   }

   public int Num
   {
      get{ Console.WriteLine("getting "+_num); return _num;}
   }
} 
var source = Enumerable.Range(1,10).Select( x => new DataItem(x));
var result = source.Single(x => x.Num < 5);

对于这个测试用例，我认为它会打印“getting 0, getting 1”然后抛出异常。但事实是，它一直在“得到 0...得到 10”并抛出异常。 他们像这样实现这个方法有什么算法上的原因吗？

编辑 你们中的一些人认为这是因为谓词表达式的副作用，经过深思熟虑和一些测试用例后，我得出的结论是方面在这种情况下效果并不重要。如果您不同意此结论，请举例说明。

Answer 1

是的，我确实觉得它有点奇怪，尤其是因为不采用谓词的重载(即只对序列起作用)确实似乎具有快速“优化”。

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然而，在 BCL 的辩护中，我会说 Single 抛出的 InvalidOperation 异常是 boneheaded exception通常不应将其用于控制​​流。库没有必要对此类情况进行优化。

使用 Single 的代码，其中零个或多个匹配是完全有效的可能性，例如:

try
{
     var item = source.Single(predicate);
     DoSomething(item);
}

catch(InvalidOperationException)
{
     DoSomethingElseUnexceptional();    
}

应该重构为不将异常用于控制流的代码，例如(仅示例；这可以更有效地实现):

var firstTwo = source.Where(predicate).Take(2).ToArray();

if(firstTwo.Length == 1) 
{
    // Note that this won't fail. If it does, this code has a bug.
    DoSomething(firstTwo.Single()); 
}
else
{
    DoSomethingElseUnexceptional();
}

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换句话说，我们应该将 Single 的使用留给我们期望序列包含仅一个匹配项的情况。它的行为应该与 First 相同，但带有额外的运行时断言，即序列不包含多个匹配项。与任何其他断言一样，失败，即 Single 抛出的情况，应该用于表示程序中的错误(在运行查询的方法中或传递给的参数中)它由调用者)。

这给我们留下了两种情况:

1. 断言成立:只有一个匹配项。在这种情况下，我们希望 Single 无论如何 消耗整个序列来声明我们的声明。 “优化”没有任何好处。事实上，有人可能会争辩说，OP 提供的“优化”示例实现实际上会更慢，因为要检查循环的每次迭代。
2. 断言失败:有零个或多个匹配项。在这种情况下，我们做抛出的时间比我们可能的晚，但这没什么大不了的，因为异常是愚蠢的:它表明存在错误必须修复。

总而言之，如果“糟糕的实现”影响了您在生产环境中的性能表现，则:

1. 您错误地使用了Single。
2. 您的程序中有错误。错误修复后，这个特定的性能问题就会消失。

编辑:澄清了我的观点。

编辑:这是 Single 的有效用法，其中失败表示调用代码中的错误(参数错误):

public static User GetUserById(this IEnumerable<User> users, string id)
{
     if(users == null)
        throw new ArgumentNullException("users");

     // Perfectly fine if documented that a failure in the query
     // is treated as an exceptional circumstance. Caller's job 
     // to guarantee pre-condition.        
     return users.Single(user => user.Id == id);    
}