C#中LINQ的使用知多少？LINQ常功能整理，源代码解析(C# LINQ使用全解析：常用功能汇总与源代码深度解读)

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ithorizon 4周前 (10-19) 阅读数 36 #后端开发

C# LINQ使用全解析：常用功能汇总与源代码深度解读

在C#中，LINQ（Language Integrated Query）是一种强势的查询语言，它允许开发者在C#代码中以声明性的做法处理数据源，如对象集合、数据库、XML等。本文将详细介绍LINQ的常用功能，并对其进行源代码解析，帮助开发者更好地掌握和使用LINQ。

1. LINQ概述

LINQ是.NET Framework的一部分，它提供了一种统一的查询语法和模型，促使查询数据源变得明了且直观。LINQ拥护多种数据源，如：

对象集合（如List、Array等）

数据库（如SQL Server、Oracle等）

XML文档

其他数据源（如Web服务等）

2. 常用LINQ功能

以下是一些常用的LINQ功能及其示例。

2.1 查询表达式

查询表达式是LINQ的核心，它使用类似于SQL的语法来查询数据源。以下是一个明了的查询表达式示例：


List numbers = new List { 1, 2, 3, 4, 5 };
var evenNumbers = from n in numbers where n % 2 == 0 select n;

上面的代码将获取numbers集合中的所有偶数。

2.2 扩展方法

LINQ使用扩展方法来提供各种查询操作，如Where、Select、OrderBy等。以下是一个使用Where扩展方法的示例：


List numbers = new List { 1, 2, 3, 4, 5 };
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);

这段代码同样会获取numbers集合中的所有偶数。

2.3 标准查询操作符

LINQ提供了一系列标准查询操作符，用于执行各种数据操作，如过滤、排序、聚合等。以下是一些常用的标准查询操作符及其示例：

2.3.1 过滤操作符：Where


List numbers = new List { 1, 2, 3, 4, 5 };
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);

2.3.2 排序操作符：OrderBy 和 OrderByDescending


List numbers = new List { 5, 3, 1, 4, 2 };
var sortedNumbers = numbers.OrderBy(n => n);
var reverseSortedNumbers = numbers.OrderByDescending(n => n);

2.3.3 聚合操作符：Sum、Average、Min 和 Max


List numbers = new List { 1, 2, 3, 4, 5 };
int sum = numbers.Sum();
double average = numbers.Average();
int min = numbers.Min();
int max = numbers.Max();

2.3.4 连接操作符：Join

Join操作符用于连接两个数据源，并采取指定的键和条件生成一个新的集合。以下是一个明了的示例：


List people = new List
{
    new Person { Name = "张三", Age = 20 },
    new Person { Name = "李四", Age = 22 }
};
List departments = new List
{
    new Department { Name = "研发部", ManagerName = "王五" },
    new Department { Name = "销售部", ManagerName = "赵六" }
};
var result = people.Join(departments,
    person => person.Age,
    department => department.ManagerName,
    (person, department) => new { person.Name, department.Name });

3. LINQ源代码解析

下面我们将深入分析LINQ的源代码，了解其工作原理。

3.1 查询表达式转换

当编译器遇到查询表达式时，它会将其转换成对应的扩展方法调用。例如，以下查询表达式：


var evenNumbers = from n in numbers where n % 2 == 0 select n;

将被转换成以下扩展方法调用：


var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0).Select(n => n);

3.2 扩展方法实现

扩展方法是一种特殊的静态方法，它允许为现有类型添加新的方法。以下是一个明了的Where扩展方法实现：


public static IEnumerable Where(this IEnumerable source, Func predicate)
{
    foreach (T element in source)
    {
        if (predicate(element))
        {
            yield return element;
        }
    }
}

该方法接受两个参数：数据源（this IEnumerable source）和谓词函数（Func predicate）。它遍历数据源中的每个元素，并使用谓词函数检查元素是否满足条件。如果满足条件，则使用yield return语句返回该元素。

3.3 标准查询操作符实现

标准查询操作符的实现通常依存于迭代器模式和yield return语句。以下是一个OrderBy扩展方法的简化实现：


public static IEnumerable OrderBy(this IEnumerable source, Func keySelector)
{
    List list = new List(source);
    list.Sort(Compare(keySelector));
    foreach (T element in list)
    {
        yield return element;
    }
}
private static Comparison Compare(Func keySelector)
{
    return (x, y) => Comparer.Default.Compare(keySelector(x), keySelector(y));
}