一：背景

1. 講故事

前段時間將公司的一個項目從 4.5 升級到了 framework 4.8 ，編碼的時候發現 Enumerable 中多了三個擴展方法：?Append, Prepend, ToHashSet，想必玩過jquery的朋友一眼就能看出這三個方法的用途，這篇就和大家一起來聊聊這三個方法的底層源碼實現，看有沒有什么新東西可以挖出來。

二：Enumerable 下的新擴展方法

1. Append

看到這個我的第一印象就是?Add?方法， 可惜在 Enumerable 中并沒有類似的方法，可能后來程序員在這塊的呼聲越來越高，C#開發團隊就彌補了這個遺憾。

<1> 單條數據的追加

接下來我寫一個小例子往集合的尾部追加一條數據,如下代碼所示：

static void Main(string[] args){var arr = new int[2] { 1, 2 };var result = Enumerable.Append(arr, 3);foreach (var item in result){Console.WriteLine(item);}}

邏輯還是非常清晰的，再來看看底層源碼是怎么實現的。

public static IEnumerable<TSource> Append<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, TSource element) {if (source == null){throw Error.ArgumentNull("source");}AppendPrependIterator<TSource> appendPrependIterator = source as AppendPrependIterator<TSource>;if (appendPrependIterator != null){return appendPrependIterator.Append(element);}return new AppendPrepend1Iterator<TSource>(source, element, appending: true); }private class AppendPrepend1Iterator<TSource> : AppendPrependIterator<TSource> {public AppendPrepend1Iterator(IEnumerable<TSource> source, TSource item, bool appending) : base(source){_item = item;_appending = appending;}public override bool MoveNext(){switch (state){case 1:state = 2;if (!_appending){current = _item;return true;}goto case 2;case 2:GetSourceEnumerator();state = 3;goto case 3;case 3:if (LoadFromEnumerator()){return true;}if (_appending){current = _item;return true;}break;}Dispose();return false;}}

從上面的源碼來看，這玩意做的還是挺復雜的，繼承關系依次是：?AppendPrepend1Iterator<TSource> -> AppendPrependIterator<TSource> -> Iterator<TSource>， 這里大家要著重看一下?MoveNext()?里面的兩個方法 GetSourceEnumerator() 和 LoadFromEnumerator()，如下代碼所示：

可以看到，第一個方法用于獲取 Array 這個數據源，下面這個方法用于遍歷這個 Array，當 foreach 遍歷完之后，執行 case 3 語句，也就是下面的 if 語句，將你追加的 3 迭代一下，如下圖：

<2> 批量數據的追加

我們知道集合的添加除了 Add 還有 AddRange，很遺憾，Enumerable下并沒有找到類似的 AppendRange 方法，那如果要實現 AppendRange 操作該怎么處理呢？哈哈，只能自己 foreach 迭代啦，如下代碼：

static void Main(string[] args){var arr = new int[2] { 1, 2 };var arr2 = new int[3] { 3, 4, 5 };IEnumerable<int> collection = arr;foreach (var item in arr2){collection = collection.Append(item);}foreach (var item in collection){Console.WriteLine(item);}}

結果也是非常簡單的，因為 IEnumerable 是非破壞性的操作，所以你需要在 Append 之后用類型給接住，接下來找一下底層源碼。

public static IEnumerable<TSource> Append<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, TSource element) {if (source == null){throw Error.ArgumentNull("source");}AppendPrependIterator<TSource> appendPrependIterator = source as AppendPrependIterator<TSource>;if (appendPrependIterator != null){return appendPrependIterator.Append(element);}return new AppendPrepend1Iterator<TSource>(source, element, appending: true); }private class AppendPrepend1Iterator<TSource> : AppendPrependIterator<TSource> {public override AppendPrependIterator<TSource> Append(TSource item){if (_appending){return new AppendPrependN<TSource>(_source, null, new SingleLinkedNode<TSource>(_item).Add(item), 0, 2);}return new AppendPrependN<TSource>(_source, new SingleLinkedNode<TSource>(_item), new SingleLinkedNode<TSource>(item), 1, 1);} }private class AppendPrependN<TSource> : AppendPrependIterator<TSource> {public override AppendPrependIterator<TSource> Append(TSource item){SingleLinkedNode<TSource> appended = (_appended != null) ? _appended.Add(item) : new SingleLinkedNode<TSource>(item);return new AppendPrependN<TSource>(_source, _prepended, appended, _prependCount, _appendCount + 1);} }

從上面的代碼可以看出，當你 Append 多次的時候，本質上就是多次調用?AppendPrependN<TSource>.Append()?，而且在調用的過程中，一直將你后續添加的元素追加到?SingleLinkedNode?單鏈表中，這里要注意的是 Add 采用的是 頭插法，所以最后插入的元素會在隊列頭部，如下圖：

如果你不信的話，我可以在 vs 調試中給您展示出來。

貌似說的有點啰嗦，最后大家觀察一下?AppendPrependN<TSource>.MoveNext?的實現就可以了。

說了這么多，我想你應該明白了哈。

2. Prepend

本質上來說 Prepend 和 Append 是一對的，一個是在前面插入，一個是在后面插入，不要想歪了，如果你細心的話，你會發現 Prepend 也是用了這三個類：?AppendPrepend1Iterator<TSource>，AppendPrependIterator<TSource>，AppendPrependN<TSource>?以及 單鏈表?SingleLinkedNode<TSource>，這個就留給大家自己研究了哈。

3. ToHashSet

我以前在全內存開發中會頻繁的用到 HashSet，畢竟它的時間復雜度是?O(1)?，而且在 Enumerable 中早就有了 ToList 和 ToDictionary，憑啥沒有 ToHashSet，在以前只能將 source 塞到 HashSet 的構造函數中，如：?new HashSet<int>(source)?，想想也是夠奇葩的哈，而且我還想吐糟一下的是居然到現在還沒有 AddRange 批量添加方法，氣人哈，接下來用 ILSpy 看一下這個擴展方法是如何實現的。

三：總結

總體來說這三個方法還是很實用的，我相信在后續的版本中 Enumerable 下的擴展方法還會越來越多，越來越人性化，人生苦短， 我用C#。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Enumerable 下又有新的扩展方法啦，快来一睹为快吧的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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