C#中LINQ的使用知多少？LINQ常功能整理，源代码解析("C# LINQ使用详解：常用功能汇总及源代码深度解析")

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ithorizon 1个月前 (10-20) 阅读数 25 #后端开发

C# LINQ使用详解：常用功能汇总及源代码深度解析

一、LINQ简介

LINQ（Language Integrated Query）是C# 3.0及以上版本中引入的一种强劲的查询语言，它允许开发者在C#语言内部进行数据查询，无论是对象集合、数据库、XML文档还是其他数据源。LINQ极大地简化了数据操作，尽或许缩减损耗了代码的可读性和可维护性。

二、LINQ的常用功能

下面我们将详细介绍LINQ的常用功能，并通过源代码进行深度解析。

1. 标准查询操作符

标准查询操作符是LINQ的核心，它提供了一系列用于处理数据集合的方法。以下是一些常用的标准查询操作符：

1.1 Where - 过滤数据

Where操作符用于从数据源中筛选出满足特定条件的元素。


using System;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;
class Program
{
    static void Main()
    {
        List numbers = new List { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
        var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);
        foreach (var num in evenNumbers)
        {
            Console.WriteLine(num);
        }
    }
}

1.2 Select - 转换数据

Select操作符用于从数据源中转换每个元素为一个新的形式。


var squares = numbers.Select(n => n * n);

1.3 OrderBy - 排序数据

OrderBy操作符用于按照指定的键对数据源进行排序。


var orderedNumbers = numbers.OrderBy(n => n);

1.4 GroupBy - 分组数据

GroupBy操作符用于将数据源中的元素按照指定的键分组。


var groupedNumbers = numbers.GroupBy(n => n % 2);

2. 扩展方法

扩展方法允许开发者在不修改现有类型的情况下为类型添加新的方法。LINQ就是通过扩展方法实现的。


public static class MyExtensions
{
    public static IEnumerable Square(this IEnumerable numbers)
    {
        return numbers.Select(n => n * n);
    }
}
// 使用扩展方法
var squares = numbers.Square();

3. 查询表达式

查询表达式是一种更为简洁的编写LINQ查询的方案，它使用类似SQL的语法。


var evenNumbersQuery = from n in numbers where n % 2 == 0 select n;
foreach (var num in evenNumbersQuery)
{
    Console.WriteLine(num);
}

三、源代码深度解析

下面我们将对一些常用的LINQ操作符的源代码进行深度解析，以便更好地领会其工作原理。

3.1 Where方法源代码解析

Where方法的核心在于迭代数据源，并对每个元素应用一个谓词函数，如果该函数返回true，则将元素包含在导致集中。


public static IEnumerable Where(this IEnumerable source, Func predicate)
{
    if (source == null)
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(source));
    }
    if (predicate == null)
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(predicate));
    }
    return WhereIterator(source, predicate);
}
private static IEnumerable WhereIterator(IEnumerable source, Func predicate)
{
    foreach (TSource element in source)
    {
        if (predicate(element))
        {
            yield return element;
        }
    }
}

3.2 Select方法源代码解析

Select方法通过迭代数据源，并应用一个转换函数来生成新的导致集。


public static IEnumerable Select(this IEnumerable source, Func selector)
{
    if (source == null)
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(source));
    }
    if (selector == null)
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(selector));
    }
    return SelectIterator(source, selector);
}
private static IEnumerable SelectIterator(IEnumerable source, Func selector)
{
    foreach (TSource element in source)
    {
        yield return selector(element);
    }
}

3.3 OrderBy方法源代码解析

OrderBy方法首先对数据源进行排序，然后返回一个排序后的导致集。


public static IOrderedEnumerable OrderBy(this IEnumerable source, Func keySelector)
{
    return OrderBy(source, keySelector, Comparer.Default);
}
private static IOrderedEnumerable OrderBy(IEnumerable source, Func keySelector, IComparer comparer)
{
    if (source == null)
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(source));
    }
    if (keySelector == null)
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(keySelector));
    }
    if (comparer == null)
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(comparer));
    }
    return new OrderedEnumerable(source, keySelector, comparer);
}