添加 LINQ 的 LongCount 扩展方法是否有实际原因？答案

【问题标题】：Is there a practical reason why LINQ's LongCount extension method was added?添加 LINQ 的 LongCount 扩展方法是否有实际原因？
【发布时间】：2016-11-11 22:10:42
【问题描述】：

LINQ 有 2 种计算可枚举的方法：Count 和 LongCount。实际上，这两者之间的唯一区别是第一个返回int，而第二个返回long。

我不清楚为什么要添加第二种方法。似乎它唯一的用例是处理超过 2B 个元素的枚举。出于以下几个原因，这对我来说似乎是一个糟糕的决定：

大多数 BCL 集合都由一维数组支持，这些数组的长度保证适合 int。试图超越这将引发OverflowException / OutOfMemoryException。
LongCount 是 O(n)，因为 IEnumerable 是惰性的。如果您有一个可枚举的 3B 元素，则在其上调用 LongCount，然后再次遍历它（如果您想使用任何值，则必须这样做），您将添加额外的 3B 迭代，这会非常慢，并且对开发者隐藏它。
其他 LINQ 操作，例如 ToArray / ToList，不支持具有 2B+ 元素的枚举，因为 (1)。

我在这里遗漏了什么，还是添加了LongCount 有更实际的原因？谢谢。

【问题讨论】：

基于源代码LongCount 只是通过Enumerator.MoveNext 迭代IEnumerable，而Count 尝试将IEnumerable 转换为ICollection 并使用它的Count 如果转换不成功它将以与LongCount 相同的方式迭代IEnumerable。 https://referencesource.microsoft.com/#System.Core/System/Linq/Enumerable.cs,d76b4b5d3fd67767。基于@EricLipert 的这个“猜测”似乎非常合乎逻辑
@Fabio，这只是一个优化。 LongCount 也检查 ICollection 并将结果转换为 long 在语义上是正确的，但 LongCount 的使用并不多，所以这就是他们没有费心这样做的原因。

标签： c# .net linq ienumerable linq-to-objects

【解决方案1】：

我对这个设计决策没有第一手知识，但我可以提供一个有根据的猜测。

该方法对IQueryable有明显的用处；查询可以很容易地得到一个巨大的数据库表的支持。

我希望

IQueryable<Foo> q = whatever;
long result1 = q.LongCount();
long result2 = q.AsEnumerable().LongCount();

产生相同的答案。要求内存中的查询使用返回不同类型的不同方法似乎是不恰当的，尤其是在实现可枚举版本非常容易的情况下。

但就像我说的，这是有根据的猜测；希望实际从事此设计工作的人可以加入。

【讨论】：

昨天我打算回答这样的问题，直到我到达Enumerable.cs 中的LongCount 实现。它只是枚举从开始到结束的序列。我以为我会找到类似检查IEnumerable<T> 实现是否为ICollection<T> 并使用Count 或谁知道的东西。
即使我们谈论某种由网络流支持的可枚举，到最后，LongCount 也会一一检查 长计数 i>.
@MatíasFidemraizer：这是不正确的。扩展 Eric Lippert 的庞大数据库表示例：非常频繁地查询数据库上的计数可以避免一一进行，而是依靠索引和元数据在亚线性时间内计算计数。一个较少面向数据库的示例是包含重复项的排序随机访问列表。通过运行稍微修改的二进制搜索，可以在 O(logn) 时间内获取计数。数据库可以根据索引执行类似的优化。
@Brian 我说是因为我检查了Enumerable.LongCount 源代码，它只是执行while 循环来累积给定序列中的项目数：\
你说的都是对的。 LINQ-to-objects 实现只是进行简单的枚举和计数，不像Count 检查计数是否已知。 LINQ-to-SQL 实现将计数操作远程转移到数据库。

【解决方案2】：

我很确定它是为数据库查询引入的（例如，它应该为 sql server 查询生成 COUNT_BIG 而不是 COUNT），但是它可能在其他情况下有一些用途。例如假设我有这样的方法：

private static Random _r = new Random(1);
public static IEnumerable<BigInteger> RandomSequence(int upTo)
{
    while (true) {
        var next = _r.Next();
        if (next > upTo)
            yield break;
        yield return next;
    }
}

这个序列不是由任何数组烘焙的，也不会在任何地方存储值。因此，它可以轻松生产超过 2B 的物品。现在假设我想检查生成大于int.MaxValue - 5 的数字需要多少次迭代。如果我这样做：

RandomSequence(int.MaxValue - 5).Count();

它将因溢出异常而失败（因为Count 在内部很方便地在checked 区域中包装了增量）。但是LongCount 来救援！

RandomSequence(int.MaxValue - 5).LongCount();

现在我终于发现，使用种子 1，Random.Next 将在 2583066202 次迭代中产生大于 int.MaxValue - 5 的结果！

是的，示例有些人为，但仍然如此。

【讨论】：