Question

背景

这方面的背景是我最近在评论中与另一位知识渊博的用户讨论了如何编译LINQ。我首先“总结”并说LINQ被编译为for循环。虽然这不正确，但我对其他堆栈（例如this one）的理解是LINQ查询被编译为lambda，其中包含一个循环。然后在第一次枚举变量时调用它（之后存储结果）。另一位用户表示LINQ需要额外的优化，例如散列。我找不到支持或反对的任何支持文档。

我知道这似乎是一个非常模糊的观点，但我一直觉得，如果我不理解某些东西是如何完全运作的，那就很难理解为什么我没有正确使用它。

问题

所以，让我们采取以下非常简单的例子：

var productNames = 
    from p in products 
    where p.Id > 100 and p.Id < 5000
    select p.ProductName;

这个语句实际在CLR中被编译为什么？ LINQ接管了什么优化只是编写一个手动解析结果的函数？这只是语义还是还有更多呢？

澄清

显然我问这个问题是因为我不明白LINQ“黑匣子”的内部是什么样的。尽管我理解LINQ很复杂（而且功能强大），但我主要是在寻找对CLR或与LINQ语句等效的功能的基本理解。有很多很棒的站点可以帮助理解如何创建LINQ语句，但是很少有这些站点可以提供有关如何实际编译或运行它们的任何指导。

Side Note - 我绝对会阅读关于linq的John Skeet系列文章。

Side Note 2 - 我不应该将其标记为LINQ to SQL。我理解ORM和微观ORM是如何工作的。这真的是问题的重点。

Answer 1

对于LINQ to Objects，它被编译成一组静态方法调用：

var productNames = 
    from p in products 
    where p.Id > 100 and p.Id < 5000
    select p.ProductName;

变为：

IEnumerable<string> productNames = products
                                       .Where(p => p.Id > 100 and p.Id < 5000)
                                       .Select(p => p.ProductName);

这使用Enumerable类型中定义的扩展方法，因此实际编译为：

IEnumerable<string> productNames = 
     Enumerable.Select(
        Enumerable.Where(products, p => p.Id > 100 and p.Id < 5000),
        p => p.ProductName
     );

处理此问题的lambda表达式由编译器转换为方法。将where中的lambda变为可以设置为Func<Product, Boolean>的方法，并将其选择为Func<Product, String>。

有关详细说明，请参阅Jon Skeet's blog series: Reimplementing LINQ to Objects。他将介绍其工作原理的整个过程，包括编译器转换（从查询语法到方法调用），方法实现方式等。

请注意，LINQ to Sql和IQueryable<T>实现是不同的。由lambda生成的Expression<T>被传递到查询提供程序，而查询提供程序又以某种方式（由提供程序如何执行此操作）“转换”为调用，通常在服务器上运行ORM的案例。

对于此方法，例如：

    private static IEnumerable<string> ProductNames(IEnumerable<Product> products)
    {
        var productNames =
            from p in products
            where p.Id > 100 && p.Id < 5000
            select p.ProductName;
        return productNames;
    }

获取编译为以下IL：

  .method private hidebysig static class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<string> ProductNames(class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<class ConsoleApplication3.Product> products) cil managed
{
    .maxstack 3
    .locals init (
        [0] class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<string> enumerable,
        [1] class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<string> enumerable2)
    L_0000: nop 
    L_0001: ldarg.0 
    L_0002: ldsfld class [mscorlib]System.Func`2<class ConsoleApplication3.Product, bool> ConsoleApplication3.Program::CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate3
    L_0007: dup 
    L_0008: brtrue.s L_001d
    L_000a: pop 
    L_000b: ldnull 
    L_000c: ldftn bool ConsoleApplication3.Program::<ProductNames>b__2(class ConsoleApplication3.Product)
    L_0012: newobj instance void [mscorlib]System.Func`2<class ConsoleApplication3.Product, bool>::.ctor(object, native int)
    L_0017: dup 
    L_0018: stsfld class [mscorlib]System.Func`2<class ConsoleApplication3.Product, bool> ConsoleApplication3.Program::CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate3
    L_001d: call class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<!!0> [System.Core]System.Linq.Enumerable::Where<class ConsoleApplication3.Product>(class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<!!0>, class [mscorlib]System.Func`2<!!0, bool>)
    L_0022: ldsfld class [mscorlib]System.Func`2<class ConsoleApplication3.Product, string> ConsoleApplication3.Program::CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate5
    L_0027: dup 
    L_0028: brtrue.s L_003d
    L_002a: pop 
    L_002b: ldnull 
    L_002c: ldftn string ConsoleApplication3.Program::<ProductNames>b__4(class ConsoleApplication3.Product)
    L_0032: newobj instance void [mscorlib]System.Func`2<class ConsoleApplication3.Product, string>::.ctor(object, native int)
    L_0037: dup 
    L_0038: stsfld class [mscorlib]System.Func`2<class ConsoleApplication3.Product, string> ConsoleApplication3.Program::CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate5
    L_003d: call class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<!!1> [System.Core]System.Linq.Enumerable::Select<class ConsoleApplication3.Product, string>(class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<!!0>, class [mscorlib]System.Func`2<!!0, !!1>)
    L_0042: stloc.0 
    L_0043: ldloc.0 
    L_0044: stloc.1 
    L_0045: br.s L_0047
    L_0047: ldloc.1 
    L_0048: ret 
}

请注意，这些是方法调用的正常call指令。 lambdas转换为其他方法，例如：

[CompilerGenerated]
private static bool <ProductNames>b__2(Product p)
{
    return ((p.Id > 100) && (p.Id < 0x1388));
}

Answer 2

查询语法只是方法语法的语法糖，它有效地编译为：

var productNames = Products().Where(p => p.Id > 100 && p.Id < 5000).Select(p => productName);

现在这些功能实际上取决于您使用的LINQ的风格，例如： Linq to Objects（将内存处理程序链接在一起）或Linq to SQL（将其转换为SQL查询）等。

什么是LINQ实际编译到？

2 个答案: