Виконання та агрегування

Відкладене та негайне виконання

Більшість операторів, що повертають послідовність (Where, Select, OrderBy, Take), мають відкладене виконання (deferred execution): виклик лише створює опис запиту, а дані обробляються під час перебору результату (рис. 15.4). Такі оператори побудовані на ітераторах (тема 13). Наслідки:

• запит бачить зміни джерела, зроблені після його створення;
• кожен перебір (foreach, Count(), string.Join) виконує запит заново.

Рис. 15.4. Відкладене виконання запиту

Оператори, що повертають одне значення (Count, Sum, First, Any), і оператори перетворення (ToList, ToArray, ToDictionary, ToHashSet, ToLookup) виконуються негайно. Щоб виконати запит один раз і зберегти результат, викликають ToList() або ToArray().

У налагоджувачі вікно Locals для змінної запиту показує вузол Results View з попередженням, що його розгортання перебирає послідовність (рис. 15.5).

Рис. 15.5. Відкладений запит у налагоджувачі

Елементи, кванти та агрегування

Оператори отримання одного елемента поводяться по-різному, якщо елемента немає або їх кілька (табл. 15.1).

Таблиця 15.1. Оператори отримання елемента

Оператор	Немає елементів	Кілька елементів
First	виняток	перший
FirstOrDefault	default або задане значення	перший
Single	виняток	виняток
SingleOrDefault	default або задане значення	виняток
Last, LastOrDefault	як First, FirstOrDefault	останній
ElementAt(i)	виняток	елемент з номером i

Виняток у таблиці – InvalidOperationException, для ElementAt – ArgumentOutOfRangeException.

Повідомлення винятків: «Sequence contains no elements» для порожньої послідовності та «Sequence contains more than one matching element» для Single з умовою. First обирають, коли потрібен будь-який перший відповідний елемент, Single – коли за змістом елемент має бути один (пошук за унікальним ключем), і його дублікат є помилкою даних.

Кванти повертають bool: Any() – чи є хоча б один елемент (або елемент з умовою), All(predicate) – чи всі елементи задовольняють умову, Contains(value) – чи є значення.

Агрегатні оператори обчислюють одне значення: Count, Sum, Average, Min, Max. MinBy(key) і MaxBy(key) (.NET 6) повертають елемент з найменшим чи найбільшим ключем, а не значення ключа. Aggregate виконує довільне накопичення:

int[] numbers = [4, 8, 15, 16, 23, 42];

int count = numbers.Count(n => n % 2 == 0);        // 4
double average = numbers.Average();                // 18
int product = numbers.Take(3).Aggregate((a, b) => a * b);   // 480
Student best = students.MaxBy(s => s.Average)!;   // елемент
bool hasFailed = students.Any(s => s.Average < 3); // чи є

Sum, Average, Min, Max для порожньої послідовності поводяться по-різному: Sum повертає 0, а Average, Min, Max для типів-значень генерують InvalidOperationException.