LINQ 查询操作中的类型关系 (C#)

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12/18/2023

若要有效编写查询，应了解完整的查询操作中的变量类型是如何全部彼此关联的。如果了解这些关系，就能够更容易地理解文档中的 LINQ 示例和代码示例。另外，还能了解在使用 var 隐式对变量进行类型化时的操作。

LINQ 查询操作在数据源、查询本身及查询执行中是强类型的。查询中变量的类型必须与数据源中元素的类型和 foreach 语句中迭代变量的类型兼容。此强类型保证在编译时捕获类型错误，以便可以在用户遇到这些错误之前更正它们。

为了演示这些类型关系，下面的大多数示例对所有变量使用显式类型。最后一个示例演示在利用使用 var 的隐式类型时，如何应用相同的原则。

不转换源数据的查询

下图演示不对数据执行转换的 LINQ to Objects 查询操作。源包含一个字符串序列，查询输出也是一个字符串序列。

关系图显示 LINQ 查询中数据类型的关系。

数据源的类型参数决定范围变量的类型。
所选对象的类型决定查询变量的类型。此处的 name 是一个字符串。因此，查询变量是一个 IEnumerable<string>。
在 foreach 语句中循环访问查询变量。因为查询变量是一个字符串序列，所以迭代变量也是一个字符串。

转换源数据的查询

下图演示对数据执行简单转换的 LINQ to SQL 查询操作。查询将一个 Customer 对象序列用作输入，并只选择结果中的 Name 属性。因为 Name 是一个字符串，所以查询生成一个字符串序列作为输出。

关系图显示转换数据类型的查询。

数据源的类型参数决定范围变量的类型。
select 语句返回 Name 属性，而非完整的 Customer 对象。因为 Name 是一个字符串，所以 custNameQuery 的类型参数是 string，而非 Customer。
因为 custNameQuery 是一个字符串序列，所以 foreach 循环的迭代变量也必须是 string。

下图演示稍微复杂的转换。 select 语句返回只捕获原始 Customer 对象的两个成员的匿名类型。

关系图显示转换数据类型的更复杂的查询。

数据源的类型参数始终为查询中范围变量的类型。
因为 select 语句生成匿名类型，所以必须使用 var 隐式类型化查询变量。
因为查询变量的类型是隐式的，所以 foreach 循环中的迭代变量也必须是隐式的。

让编译器推断类型信息

虽然需要了解查询操作中的类型关系，但是也可以选择让编译器执行全部工作。关键字 var 可用于查询操作中的任何本地变量。下图与前面讨论的第二个示例相似。但是，编译器为查询操作中的各个变量提供强类型。

关系图显示具有隐式类型的类型流。

LINQ 和泛型类型 (C#)

LINQ 查询基于泛型类型。无需深入了解泛型即可开始编写查询。但是，可能需要了解 2 个基本概念：

创建泛型集合类（如 List<T>）的实例时，需将“T”替换为列表将包含的对象类型。例如，字符串列表表示为 List<string>，Customer 对象列表表示为 List<Customer>。泛型列表属于强类型，与将其元素存储为 Object 的集合相比，泛型列表具备更多优势。如果尝试将 Customer 添加到 List<string>，则会在编译时收到错误。泛型集合易于使用的原因是不必执行运行时类型转换。
IEnumerable<T> 是一个接口，通过该接口，可以使用 foreach 语句来枚举泛型集合类。泛型集合类支持 IEnumerable<T>，正如非泛型集合类（如 ArrayList）支持 IEnumerable。

有关泛型的详细信息，请参阅泛型。

LINQ 查询中的 IEnumerable<T> 变量

LINQ 查询变量被类型化为 IEnumerable<T> 或派生类型（如 IQueryable<T>）。看到类型化为 IEnumerable<Customer> 的查询变量时，这只意味着执行查询时，该查询将生成包含零个或多个 Customer 对象的序列。

IEnumerable<Customer> customerQuery =
    from cust in customers
    where cust.City == "London"
    select cust;

foreach (Customer customer in customerQuery)
{
    Console.WriteLine($"{customer.LastName}, {customer.FirstName}");
}

让编译器处理泛型类型声明

如果愿意，可以使用 var 关键字来避免使用泛型语法。 var 关键字指示编译器通过查看在 from 子句中指定的数据源来推断查询变量的类型。以下示例生成与上例相同的编译代码：

var customerQuery2 =
    from cust in customers
    where cust.City == "London"
    select cust;

foreach(var customer in customerQuery2)
{
    Console.WriteLine($"{customer.LastName}, {customer.FirstName}");
}

变量的类型明显或显式指定嵌套泛型类型（如由组查询生成的那些类型）并不重要时，var 关键字很有用。通常，我们建议如果使用 var，应意识到这可能使他人更难以理解代码。有关详细信息，请参阅隐式类型局部变量。

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