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[ASP.net教程]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。