c# - 延迟执行和急切评估

Question

你能给我一个在 C# 中使用急切求值的延迟执行的例子吗？

我从 MSDN 了解到，LINQ 中的延迟执行可以通过惰性求值或急切求值来实现。我可以在互联网上找到使用惰性求值的延迟执行的示例，但是我找不到任何使用急切求值的延迟执行的示例。

此外，延迟执行与惰性求值有何不同？在我看来，两者看起来都一样。您能否也为此提供任何示例？

Answer 1

下面是我的回答，但也请注意 Jon Skeet 今天在他的博客上谈到了一个事实，即他对 MSDN 中“懒惰”的含义并不完全满意，因为 MSDN 并不清楚懒惰的确切含义当他们在 Just how lazy are you ? 中使用它时他的帖子值得一读。

另外Wikipedia假设应该为惰性求值维护三个规则，并且在 MSDN 中不遵守第三点，这意味着如果再次调用 GetEnumerator，表达式将被求值不止一次(根据规范 Reset is not implemented on使用 yield 关键字生成的枚举器对象，目前大多数 linq 都使用它)

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考虑一个函数

int Computation(int index)

立即执行

IEnumerable<int> GetComputation(int maxIndex)
{
    var result = new int[maxIndex];
    for(int i = 0; i < maxIndex; i++)
    {
        result[i] = Computation(i);
    }
    return result;
}

• 调用函数时Computation被执行maxIndex次
• GetEnumerator 返回一个新的枚举器实例。
• 每次调用 MoveNext 都会将存储在下一个数组单元格中的值放入 IEnumerator 的 Current 成员中，仅此而已。

成本:前期大，枚举期间小(仅副本)

延迟但急切的执行

IEnumerable<int> GetComputation(int maxIndex)
{
    var result = new int[maxIndex];
    for(int i = 0; i < maxIndex; i++)
    {
        result[i] = Computation(i);
    }
    foreach(var value in result)
    {
        yield return value;
    }
}

• 当函数被调用时，自动生成的类(在规范中称为“可枚举对象”)实现 IEnumerable 的实例被创建，并且参数的副本(maxIndex) 存储在其中。
• GetEnumerator 返回一个新的枚举器实例。
• 第一次调用 MoveNext 执行计算方法的 maxIndex 次，将结果存储在数组中，Current 将返回第一个值。
• 对 MoveNext 的每次后续调用都会将存储在数组中的值放入 Current。

成本:前期无成本，枚举开始时大，枚举期间小(仅副本)

延迟和惰性执行

IEnumerable<int> GetComputation(int maxIndex)
{
    for(int i = 0; i < maxIndex; i++)
    {
        yield return Computation(i);
    }
}

• 当调用函数时，会发生惰性执行情况。
• GetEnumerator 返回一个新的枚举器实例。
• 每次调用 MoveNext 都会执行一次 Computation 代码，将值放入 Current 并让调用者立即对结果进行操作。

大多数linq使用延迟和惰性执行，但有些函数不能像排序那样。

成本:前期无成本，枚举期间适中(计算在那里执行)

总结

• 立即意味着计算/执行在函数中完成，并在函数返回后完成。 (与大多数 C# 代码一样，完全 eager 评估)
• 延期/Eager意味着大部分工作将在第一个 MoveNext 或创建 IEnumerator 实例时完成(对于 IEnumerable 是 调用 GetEnumerator)
• 延期/Lazy意味着每次调用 MoveNext 时都会完成工作，但之前不会。

Parallel LINQ它的做法略有不同，因为从调用者的角度来看，计算可以被认为是延迟的/惰性的，但在内部，一旦枚举开始，一些元素的计算就会并行开始。结果是，如果下一个值已经存在，您会立即获得它，否则您将不得不等待它。