数组为什么可以使用linq查询

Posted 2020-10-08 浅苍蓝

数组为什么可以使用linq查询

问题引出

　　这视乎是个完全不必要进行讨论的话题，因为linq（这里具体是linq to objects）本来就是针对集合类型的，数组类型作为集合类型的一种当然可以使用了。不过我还是想写一下，这个问题源于qq群里一位朋友的提问：.net的数组类型都隐式继承了Array类，该类是一个抽象类，并且实现了IEnumerable、ICollection、IList接口。但linq的方法都是针对实现了IEnumerable<T>泛型接口的，Array类并没有实现这些泛型接口，为什么可以使用这些方法呢？

　　linq to objects的本质是通过扩展方法来实现集合的查询，这些扩展方法定义在一个Enumerable的静态类中。Enumerable类下的所有扩展方法的第一个参数都是IEnumerable<T> 类型，表示它可以通过IEnumerable<T>类型进行调用。

浅析数组类型

1. 所有数组类型都隐式派生自Array

　　当我们定义一个FileStream[] 数组时，CLR会为当前的AppDomain创建一个FileStream[] 类型，该类型派生自 Array。所以数组是引用类型，在堆中分配内存空间。Array类是一个抽象类，定义了许多关于常用的实例方法和静态方法，供所有的数组类型使用。例如常见的:Length属性，CopyTo方法等等。

2. 所有的数组类型都隐式实现了IEnumerable<T>接口

　　就如上面所所的，这是一个理所当然的问题，为了提高开发效率，数组类型理应可以使用linq进行查询。但由于数组可以是多维数组或者非0基数组，所以Array类并没有实现IEnumerable<T>、ICollection<T>、IList<T> 这几个泛型接口，而只是实现了非泛型版本的。实际上，CLR会自动为一维的数组类型实现这些泛型接口（指定T类型参数的具体类型），并且还会为它们的父类实现。例如我们定义一个FileStream[] 数组类型，那么CLR会为我们创建如下的层次类型结构:

  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

由于CLR的隐式实现，才使我们可以将一维数组类型应用在需要IEnumerable<T>泛型接口的地方。

　　按照上面的说法，我们可以将FileStream[] 类型的对象传递给如下的方法：

　　void F1(IEnumerable<object> oEnumerable);

　　void F2(ICollection<Stream> sCollection);

　　void F3(IList<FileStream> fList);

　　这是对于引用类型而言的，如果是值类型，则不为会它的基类实现这些接口。例如DateTimel类型(基类包括ValueType和Object)，DateTime[]数组类型不能传递给上面的F1方法，这是因为值类型的数组的内存布局与引用类型的数组不同。

以上图片由“图斗罗”提供