为何Parallel.ForEachAsync无法修改IEnumerable元素？ToList可解决

代码重现 #

首先定义Person类：

class Person
{
    public required string Name { get; set; }
    public required string Lastname { get; set; }

    public override string ToString() => $"{Name} - {Lastname}";
}

创建基于延迟加载的IEnumerable集合：

// 测试数据
IEnumerable<Person> persons = Enumerable.Range(0, 1000).Select(index => new Person()
{
    Name = index.ToString(),
    Lastname = index.ToString() + "^"
});

尝试用Parallel.ForEachAsync修改元素，发现无法生效：

await ChangeByParallel(persons); // 无法修改IEnumerable中的元素

static async Task ChangeByParallel(IEnumerable<Person> persons)
{
    await Parallel.ForEachAsync(persons, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount },
        async (person, token) =>
        {
            person.Name = "Ermalo";
            person.Lastname = "Magradze";
            await Task.Delay(100);
        });
}

将IEnumerable转为List后，修改操作正常生效：

IEnumerable<Person> persons = Enumerable.Range(0, 1000).Select(index => new Person()
{
    Name = index.ToString(),
    Lastname = index.ToString() + "^"
}).ToList(); // 添加ToList，底层集合变为List

await ChangeByParallel(persons); // 修改生效

static async Task ChangeByParallel(IEnumerable<Person> persons)
{
    await Parallel.ForEachAsync(persons, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount },
        async (person, token) =>
        {
            person.Name = "Ermalo";
            person.Lastname = "Magradze";
            await Task.Delay(100);
        });
}

原因解析 #

核心问题出在IEnumerable的延迟执行特性和Parallel.ForEachAsync的枚举逻辑上：

• 直接使用Enumerable.Range(...).Select(...)返回的IEnumerable是延迟计算的——每次调用枚举器（比如遍历、Parallel.ForEachAsync处理）时，都会重新执行Select中的逻辑，创建一批全新的Person实例。
• Parallel.ForEachAsync在并行处理时，会多次触发IEnumerable的枚举（比如拆分任务、遍历元素），这意味着：
  1. 并行任务中修改的只是临时生成的Person实例，这些实例在任务完成后就被丢弃了。
  2. 当你后续再去访问原IEnumerable时，又会重新执行Select逻辑，生成新的、未被修改的Person对象，自然看不到之前的修改效果。
• 调用ToList()后，会立即执行Select逻辑，把所有Person实例一次性创建并存储到List集合中。此时IEnumerable指向的是List的枚举器，后续所有枚举操作都是访问同一个List中的固定实例。Parallel.ForEachAsync修改的就是这些实际存在于List中的实例，后续访问时自然能看到修改后的结果。

你调试时看到并行代码执行是事实，但修改的是每次枚举生成的临时对象，而非后续访问时的对象。Person是引用类型没错，但问题根源不在引用传递，而是IEnumerable延迟执行导致的实例重复创建。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user19291301