Linq中SelectMany图文详解-Chinar

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SelectMany中文教程

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本文提供全流程，中文翻译 助力快速理解 SelectMany 的高级用法 为初学者节省宝贵的时间，避免采坑！

Chinar —— 心分享、心创新！ 我们的初衷是将一种简单的生活方式带给世人 使有限时间 具备无限可能

Chinar 教程效果：

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1 Intro —— 简介

Linq函数关键字大全！( Chinar Blog )

SelectMany对于初学者来讲，是一个比较难理解的函数。其内部逻辑，有点绕。

在使用上，对初学者来讲，尤其是容易懵逼…

但它的用途极其广泛，且极大的节省代码、提高代码可读性。

避免大量的循环代码

这里我以 4个例子，说明SelectMany的多种用法。

请大家仔细、耐心的看完。

  /// 

    /// 第一层：老爹
    /// 
    public class One
    {
        public string    Name;    //名字
        public int       Age;     //年龄
        public List<Two> TwoList; //儿子


        public One(string name, int age, List<Two> twoList)
        {
            Name    = name;
            Age     = age;
            TwoList = twoList;
        }
    }


    /// 

    /// 第二层：儿子
    /// 
    public class Two
    {
        public string      Name;      //名字
        public int         Age;       //年龄
        public List<Three> ThreeList; //儿子


        public Two(string name, int age, List<Three> threeList)
        {
            Name      = name;
            Age       = age;
            ThreeList = threeList;
        }


        public override string ToString()
        {
            return $"{nameof(Name)}: {Name}, {nameof(Age)}: {Age}, {nameof(ThreeList)}: {ThreeList}";
        }
    }


    /// 

    /// 第三层：孙子
    /// 
    public class Three
    {
        public int Age;   //年龄
        public int Score; //分数


        public Three(int age, int score)
        {
            Age   = age;
            Score = score;
        }


        public override string ToString()
        {
            return $"{nameof(Age)}: {Age}, {nameof(Score)}: {Score}";
        }
    }

初始化，填入数据

为了便于大家理解，我用了
one、two、three 做为3层嵌套的子父类；
one 对应的数据值为： 爹、年龄
Two 对应：儿子 、 年龄

 List<One> ones = new List<One> //第一层列表
{
     new One("爹1", 1, new List<Two> //第儿子层
     {
         new Two("儿子_0", 20, new List<Three> {new Three(30, 100)}), //第三层
         new Two("儿子_1", 21, new List<Three> {new Three(31, 100)}), //第三层
         new Two("儿子_2", 22, new List<Three> {new Three(32, 100)})  //第三层
     }),
     new One("爹2", 10, new List<Two>
     {
         new Two("儿子_0", 23, new List<Three> {new Three(33, 70)})
     }),
     new One("爹3", 100, new List<Two>
     {
         new Two("儿子_0", 24, new List<Three> {new Three(34, 80)}),
         new Two("儿子_1", 25, new List<Three> {new Three(35, 80)})
     }),
     new One("爹4", 1000, new List<Two>
     {
         new Two("儿子_0", 26, new List<Three> {new Three(36, 50)})
     })
 };

---

1 Overload 1 —— 重载 1

我们来看下官方的代码注释：

//
// 摘要:
//     一个序列的每个元素投影 System.Collections.Generic.IEnumerable`1 并将合并为一个序列将结果序列。
//
// 参数:
//   source:
//     一个要投影的值序列。
//
//   selector:
//     应用于每个元素的转换函数。
//
// 类型参数:
//   TSource:
//     中的元素的类型 source。
//
//   TResult:
//     返回的序列的元素的类型 selector。
//
// 返回结果:
//     System.Collections.Generic.IEnumerable`1 其元素是一种一对多转换函数对输入序列中的每个元素调用的结果。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentNullException:
//     source 或 selector 为 null。
public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, 
Func<TSource, IEnumerable<TResult>> selector);

懵逼不？这才是重载第一个
不要怕，有我，跟我来看个栗子

IEnumerable<List<Two>> onesSelect     = ones.Select(one => one.TwoList);     //Select 返回 List
IEnumerable<Two>       onesSelectMany = ones.SelectMany(one => one.TwoList); //第一个重载:返回 Two
foreach (var lTwo in onesSelect)
{
    Console.WriteLine(lTwo); //v=List
}

Console.WriteLine("----------------------------");
foreach (var two in onesSelectMany)
{
    Console.WriteLine(two.ErName); //v=儿子的名字
}

输出结果

System.Collections.Generic.List`1[SelectMany.Two]
System.Collections.Generic.List`1[SelectMany.Two]
System.Collections.Generic.List`1[SelectMany.Two]
System.Collections.Generic.List`1[SelectMany.Two]
----------------------------
儿子_0
儿子_1
儿子_2
儿子_0
儿子_0
儿子_1
儿子_0

为了便于理解，我用A B C - 1 2 3对应了列表和对象的级别。

可以看出明显区别。

SelectMany 作用：

Ones列表中的 每个One 实例下都包含了一个TwoList列表

列表Ones 每个 One 对象： A1 B1 C1 D1 都包含了一个List

A2_0
A2_1
A2_2
B2_0
C2_0
C2_1
D2_0

将所有的List 重新组合成了一个新集合

就是语句的真谛
IEnumerable onesSelectMany = ones.SelectMany(one => one.TwoList); //第一个重载:返回 Two

返回类型为：IEnumerable的新集合

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2 Overload 2 —— 重载 2

我们来看下第二个重载

public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource,
int, IEnumerable<TResult>> selector);

这个函数其实别第一个重载就多了一个 Int，这个是循环的下标

//这里的 index 指的是 List ones 对象的循环索引
IEnumerable<string> stringEnumerable = ones.SelectMany((one, index) => new List<string> { "索引：" + index + "         名字：" + one.Name });
foreach (var v in stringEnumerable)
{
    Console.WriteLine(v); //v=String
}

输出结果

索引：0         名字：爹1
索引：1         名字：爹2
索引：2         名字：爹3
索引：3         名字：爹4

可以看出SelectMany 内部循环时，Index作为循环的下标 0-3

SelectMany 作用：

Ones列表中的 每个元素 One 的实例，

"索引：" + index + " 名字：" + one.Name"

=循环的 [索引 0-3+爹名字] 字符串拼接

将每个 字符串 ，重新组合成一个集合，并返回 所以类型是IEnumerable；

其内部函数运行原理基本与下方代码一致，只是返回类型为 IEnumerable

List<string> stringList=new List<string>();
for (int index = 0; index < ones.Count; index++)
{
    stringList.Add("索引：" + index + "         名字：" + ones[index].Name);
}
return stringList

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3 Overload 2 —— 重载 3

我们来看下第3个重载

public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TCollection, TResult>(this IEnumerable<TSource> source,
Func<TSource, IEnumerable<TCollection>> collectionSelector,
Func<TSource, TCollection, TResult> resultSelector);

更加有难度了啊

//返回匿名类型： <爹的名字，儿子的名字>  组成一个集合返回
var onesSelectMany3 = ones.SelectMany(one => one.TwoList, (one, two) => new {one.Name, two.ErName});
//可自定义返回类型
//var onesSelectMany3 = ones.SelectMany(one => one.TwoList, (one, two) => new Dictionary {{ one.Name, two.Age } });
foreach (var v in onesSelectMany3)
{
    Console.WriteLine(v); //v=匿名类型
}

输出结果

{ Name = 爹1, ErName = 儿子_0 }
{ Name = 爹1, ErName = 儿子_1 }
{ Name = 爹1, ErName = 儿子_2 }
{ Name = 爹2, ErName = 儿子_0 }
{ Name = 爹3, ErName = 儿子_0 }
{ Name = 爹3, ErName = 儿子_1 }
{ Name = 爹4, ErName = 儿子_0 }

SelectMany 重载3的作用：

第一个参数：one => one.TwoList
这个不难理解，就是我们重载1中提到过的。其返回的是IEnumerable 所有 儿子的大集合。

第二个参数：(one, two) => new {one.Name, two.ErName}
one和two分别指 映射后的 one和two实例
循环中，会执行每一项 父和子其顺序为：

1. { Name = 爹1, ErName = 儿子_0 }
2. { Name = 爹1, ErName = 儿子_1 }
3. { Name = 爹1, ErName = 儿子_2 }
4. { Name = 爹2, ErName = 儿子_0 }
5. { Name = 爹3, ErName = 儿子_0 }
6. { Name = 爹3, ErName = 儿子_1 }
7. { Name = 爹4, ErName = 儿子_0 }

返回值为自定义匿名类型new {one.Name, two.ErName}
也就是 {父的名字，儿子的名字}组成的自定义类型，遍历每一项，并返回一个由匿名类型组成的大集合。

自定义类型根据需求自行变更，扩展性非常强健！

var onesSelectMany3 = ones.SelectMany(one => one.TwoList, (one, two) => new Dictionary<string, int> {{ one.Name, two.Age } });

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4 Overload 2 —— 重载 4

我们来看下第4个重载

public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TCollection, TResult>(this IEnumerable<TSource> source,
Func<TSource, IEnumerable<TCollection>> collectionSelector,
Func<TSource, TCollection, TResult> resultSelector);

只比第三个多了个Index下标，没什么难的。思维不要乱！

为了便于初学者理解，我们先写个简单的式子，看下每个儿子的年龄现在是多少？

var onesSelectMany5 = ones.SelectMany((one) => one.TwoList.Select(two => two.Age));
foreach (var v in onesSelectMany5)
{
    Console.WriteLine(v); //v=int 年龄
}

输出结果

20
21
22
23
24
25
26

• 我们把儿子们的年龄，改为第四个重载函数的Index值
  并返回自定义类型

//将每个儿子的年龄值改为当前 Index 索引值
//并返回匿名类型{爹，儿子年龄改为索引后的值}
var onesSelectMany4 = ones.SelectMany((one, index) => one.TwoList.Select(two => two.Age = index), (one, twoAge) => new {one.Name, twoAge}); //返回匿名类型： 1级的名字，2级的年龄
foreach (var v in onesSelectMany4)
{
    Console.WriteLine(v); //v=匿名类型
}

输出结果

{ Name = 爹1, twoAge = 0 }
{ Name = 爹1, twoAge = 0 }
{ Name = 爹1, twoAge = 0 }
{ Name = 爹2, twoAge = 1 }
{ Name = 爹3, twoAge = 2 }
{ Name = 爹3, twoAge = 2 }
{ Name = 爹4, twoAge = 3 }

SelectMany 重载4的作用：

第一个参数：(one, index) => one.TwoList.Select(two => two.Age = index)
就是将每个Two中 儿子的年龄，改为Index的值，返回类型为 IEnumerable 儿子们年龄的大集合

第二个参数：(one, twoAge) => new {one.Name, twoAge}
one和 twoAge 分别指 映射后的 one和twoAge实例
返回值为自定义匿名类型new {one.Name, twoAge}
也就是 {父的名字，儿子的年龄（索引）}组成的自定义类型，遍历每一项，并返回一个由匿名类型组成的大集合。

学习更多Linq知识，请看我其他表达式的讲解；
Linq函数关键字大全！( Chinar Blog )

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5 Project —— 全脚本文件

项目文件为 C# 控制台脚本文件

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;



namespace SelectMany
{
    /// 

    /// 第一层：老爹
    /// 
    public class One
    {
        public string    Name;    //名字
        public int       Age;     //年龄
        public List<Two> TwoList; //儿子


        public One(string name, int age, List<Two> twoList)
        {
            Name    = name;
            Age     = age;
            TwoList = twoList;
        }
    }


    /// 

    /// 第儿子层：儿子
    /// 
    public class Two
    {
        public string      ErName;    //名字
        public int         Age;       //年龄
        public List<Three> ThreeList; //儿子


        public Two(string name, int age, List<Three> threeList)
        {
            ErName    = name;
            Age       = age;
            ThreeList = threeList;
        }
    }


    /// 

    /// 第三层：孙子
    /// 
    public class Three
    {
        public int Age;   //年龄
        public int Score; //分数


        public Three(int age, int score)
        {
            Age   = age;
            Score = score;
        }
    }


    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<One> ones = new List<One> //第一层列表
            {
                new One("爹1", 1, new List<Two> //第儿子层
                {
                    new Two("儿子_0", 20, new List<Three> {new Three(30, 100)}), //第三层
                    new Two("儿子_1", 21, new List<Three> {new Three(31, 100)}), //第三层
                    new Two("儿子_2", 22, new List<Three> {new Three(32, 100)})  //第三层
                }),
                new One("爹2", 10, new List<Two>
                {
                    new Two("儿子_0", 23, new List<Three> {new Three(33, 70)})
                }),
                new One("爹3", 100, new List<Two>
                {
                    new Two("儿子_0", 24, new List<Three> {new Three(34, 80)}),
                    new Two("儿子_1", 25, new List<Three> {new Three(35, 80)})
                }),
                new One("爹4", 1000, new List<Two>
                {
                    new Two("儿子_0", 26, new List<Three> {new Three(36, 50)})
                })
            };
            #region 重载1

            IEnumerable<List<Two>> onesSelect     = ones.Select(one => one.TwoList);     //Select 返回 List
            IEnumerable<Two>       onesSelectMany = ones.SelectMany(one => one.TwoList); //第一个重载:返回 Two
            foreach (var lTwo in onesSelect)
            {
                Console.WriteLine(lTwo); //v=List
            }

            Console.WriteLine("----------------------------");
            foreach (var two in onesSelectMany)
            {
                Console.WriteLine(two.ErName); //v=儿子的名字
            }

            #endregion
            #region 重载 2

            Console.WriteLine("----------重载 二 ------------");
            //这里的 index 指的是 List ones 中对象的索引
            IEnumerable<string> stringEnumerable = ones.SelectMany((one, index) => new List<string> {"索引：" + index + "         名字：" + one.Name});
            foreach (var v in stringEnumerable)
            {
                Console.WriteLine(v); //v=String
            }

            #endregion
            #region 重载 3

            Console.WriteLine("----------重载 三 ------------");
            //返回匿名类型： <爹的名字，儿子的名字>  组成一个集合返回
            var onesSelectMany3 = ones.SelectMany(one => one.TwoList, (one, two) => new {one.Name, two.ErName});
            //可自定义返回类型
            //var onesSelectMany3 = ones.SelectMany(one => one.TwoList, (one, two) => new Dictionary {{ one.Name, two.Age } });
            foreach (var v in onesSelectMany3)
            {
                Console.WriteLine(v); //v=匿名类型
            }

            #endregion
            #region 重载 4

            Console.WriteLine("----------重载 四 ------------");
            ////先看下儿子的年龄现在是多少？
            ////var onesSelectMany5 = ones.SelectMany((one) => one.TwoList.Select(two => two.Age));
            ////foreach (var v in onesSelectMany5)
            ////{
            ////    Console.WriteLine(v); //v=int 年龄
            ////}

            //将每个儿子的年龄值改为当前 Index 索引值
            //并返回匿名类型{爹，儿子年龄改为索引后的值}
            var onesSelectMany4 = ones.SelectMany((one, index) => one.TwoList.Select(two => two.Age = index), (one, twoAge) => new {one.Name, twoAge}); //返回匿名类型： 1级的名字，2级的年龄
            foreach (var v in onesSelectMany4)
            {
                Console.WriteLine(v); //v=匿名类型
            }

            #endregion
            Console.ReadLine();
        }


        /// 

        /// 获取对象内存地址
        /// 
        /// 对象
        /// 内存地址
        public static string GetMemoryAddress(object obj)
        {
            return GCHandle.Alloc(obj, GCHandleType.Pinned).AddrOfPinnedObject().ToString("X");
        }
    }
}

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END

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