投影运算 (C#)

投影是指将对象转换为一种新形式的操作，该形式通常只包含那些将随后使用的属性。 通过使用投影，您可以构造从每个对象生成的新类型。 可以投影属性，并对该属性执行数学函数。 还可以在不更改原始对象的情况下投影该对象。

下面一节列出了执行投影的标准查询运算符方法。

方法

Select

下面的示例使用 select 子句来投影字符串列表中每个字符串的第一个字母。

List<string> words = new() { "an", "apple", "a", "day" };

var query = from word in words
            select word.Substring(0, 1);

foreach (string s in query)
    Console.WriteLine(s);

/* This code produces the following output:

    a
    a
    a
    d
*/

SelectMany

下面的示例使用多个 from 子句来投影字符串列表中每个字符串中的每个单词。

List<string> phrases = new() { "an apple a day", "the quick brown fox" };

var query = from phrase in phrases
            from word in phrase.Split(' ')
            select word;

foreach (string s in query)
    Console.WriteLine(s);

/* This code produces the following output:

    an
    apple
    a
    day
    the
    quick
    brown
    fox
*/

Zip

Zip 投影运算符有多个重载。 所有 Zip 方法都处理两个或更多可能是异构类型的序列。 前两个重载返回元组，具有来自给定序列的相应位置类型。

请考虑下列集合：

// An int array with 7 elements.
IEnumerable<int> numbers = new[]
{
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
};
// A char array with 6 elements.
IEnumerable<char> letters = new[]
{
    'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'
};

若要将这些序列一起投影，请使用 Enumerable.Zip<TFirst,TSecond>(IEnumerable<TFirst>, IEnumerable<TSecond>) 运算符：

foreach ((int number, char letter) in numbers.Zip(letters))
{
    Console.WriteLine($"Number: {number} zipped with letter: '{letter}'");
}
// This code produces the following output:
//     Number: 1 zipped with letter: 'A'
//     Number: 2 zipped with letter: 'B'
//     Number: 3 zipped with letter: 'C'
//     Number: 4 zipped with letter: 'D'
//     Number: 5 zipped with letter: 'E'
//     Number: 6 zipped with letter: 'F'

第二个重载接受 third 序列。 让我们创建另一个集合，即 emoji：

// A string array with 8 elements.
IEnumerable<string> emoji = new[]
{
    "🤓", "🔥", "🎉", "👀", "⭐", "💜", "✔", "💯"
};

若要将这些序列一起投影，请使用 Enumerable.Zip<TFirst,TSecond,TThird>(IEnumerable<TFirst>, IEnumerable<TSecond>, IEnumerable<TThird>) 运算符：

foreach ((int number, char letter, string em) in numbers.Zip(letters, emoji))
{
    Console.WriteLine(
        $"Number: {number} is zipped with letter: '{letter}' and emoji: {em}");
}
// This code produces the following output:
//     Number: 1 is zipped with letter: 'A' and emoji: 🤓
//     Number: 2 is zipped with letter: 'B' and emoji: 🔥
//     Number: 3 is zipped with letter: 'C' and emoji: 🎉
//     Number: 4 is zipped with letter: 'D' and emoji: 👀
//     Number: 5 is zipped with letter: 'E' and emoji: ⭐
//     Number: 6 is zipped with letter: 'F' and emoji: 💜

与前面的重载非常相似，Zip 方法投影一个元组，但这次包含三个元素。

第三个重载接受用作结果选择器的 Func<TFirst, TSecond, TResult> 参数。 鉴于正在压缩的序列中的两种类型，可以投影一个新的生成序列。

foreach (string result in
    numbers.Zip(letters, (number, letter) => $"{number} = {letter} ({(int)letter})"))
{
    Console.WriteLine(result);
}
// This code produces the following output:
//     1 = A (65)
//     2 = B (66)
//     3 = C (67)
//     4 = D (68)
//     5 = E (69)
//     6 = F (70)

使用前面的 Zip 重载，指定的函数应用于相应的元素 numbers 和 letter，生成 string 结果的序列。

Select 与 SelectMany

Select 和 SelectMany 的工作都是依据源值生成一个或多个结果值。 Select 为每个源值生成一个结果值。 因此，总体结果是一个与源集合具有相同元素数目的集合。 与之相反，SelectMany 生成单个总体结果，其中包含来自每个源值的串联子集合。 作为参数传递到 SelectMany 的转换函数必须为每个源值返回一个可枚举值序列。 然后，SelectMany 串联这些可枚举序列，以创建一个大的序列。

下面两个插图演示了这两个方法的操作之间的概念性区别。 在每种情况下，假定选择器（转换）函数从每个源值中选择一个由花卉数据组成的数组。

下图描述 Select 如何返回一个与源集合具有相同元素数目的集合。

下图描述 SelectMany 如何将中间数组序列串联为一个最终结果值，其中包含每个中间数组中的每个值。

代码示例

下面的示例比较 Select 和 SelectMany 的行为。 代码通过从源集合的每个花卉名称列表中提取项来创建一个“花束”。 此示例中，transform 函数 Select<TSource,TResult>(IEnumerable<TSource>, Func<TSource,TResult>) 使用的“单值”本身即是值的集合。 这需要额外的 foreach 循环，以便枚举每个子序列中的每个字符串。

class Bouquet
{
    public List<string> Flowers { get; set; }
}

static void SelectVsSelectMany()
{
    List<Bouquet> bouquets = new()
    {
        new Bouquet { Flowers = new List<string> { "sunflower", "daisy", "daffodil", "larkspur" }},
        new Bouquet { Flowers = new List<string> { "tulip", "rose", "orchid" }},
        new Bouquet { Flowers = new List<string> { "gladiolis", "lily", "snapdragon", "aster", "protea" }},
        new Bouquet { Flowers = new List<string> { "larkspur", "lilac", "iris", "dahlia" }}
    };

    IEnumerable<List<string>> query1 = bouquets.Select(bq => bq.Flowers);

    IEnumerable<string> query2 = bouquets.SelectMany(bq => bq.Flowers);

    Console.WriteLine("Results by using Select():");
    // Note the extra foreach loop here.
    foreach (IEnumerable<String> collection in query1)
        foreach (string item in collection)
            Console.WriteLine(item);

    Console.WriteLine("\nResults by using SelectMany():");
    foreach (string item in query2)
        Console.WriteLine(item);

    /* This code produces the following output:

       Results by using Select():
        sunflower
        daisy
        daffodil
        larkspur
        tulip
        rose
        orchid
        gladiolis
        lily
        snapdragon
        aster
        protea
        larkspur
        lilac
        iris
        dahlia

       Results by using SelectMany():
        sunflower
        daisy
        daffodil
        larkspur
        tulip
        rose
        orchid
        gladiolis
        lily
        snapdragon
        aster
        protea
        larkspur
        lilac
        iris
        dahlia
    */
}

请参阅

• System.Linq
• 标准查询运算符概述 (C#)
• select 子句
• 如何从多个源填充对象集合 (LINQ) (C#)
• 如何使用组将一个文件拆分成多个文件 (LINQ) (C#)