C#使用LINQ展平值为集合的泛型字典时类型报错排查

参考其他问题下的回答，我尝试编写一个可支持任意类型字典的展平方法。

我最初编写了如下函数，但在SelectMany子句处收到了

无法推断方法的类型参数

的报错。

public List<T> FlattenDictionary<T>(Dictionary<object, T> dictionary)
{
    var list = dictionary.Values              // To get just the List<string>s
             .SelectMany(x => x)  // Flatten
             .ToList();           // Listify

    return list;
}

根据@Ctznkane525的回答，我将方法修改为如下形式：

public List<T> FlattenListDictionary<I, T>(Dictionary<I, T> dictionary) where T : IEnumerable<T>
{
    var list = dictionary.Values              // To get just the List<string>s
             .SelectMany(x => x)  // Flatten
             .ToList();           // Listify

    return (List <T>) list;
}

修改后代码可以无错编译，但实际调用时仍然会报错，测试用例如下：

var dictionary = new Dictionary<int, List<string>>();
var list_1 = new List<string>();
list_1.Add("hello");
list_1.Add("good morning");
list_1.Add("hi");

var list_2 = new List<string>();
list_2.Add("cat");
list_2.Add("dog");
list_2.Add("mouse");

dictionary[10] = list_1;
dictionary[320] = list_2;

var list = (List<string>) FlattenListDictionary(dictionary);

无论是否添加类型强制转换，都会收到如下错误：

类型“System.Collections.Generic.List”不能用作泛型类型或方法“FlattenListDictionary<I,T>(Dictionary<I,T>)”中的类型参数“T”。不存在从System.Collections.Generic.List到System.Collections.Generic.IEnumerable<System.Collections.Generic.List>的隐式引用转换。

我也尝试将约束

where T : IEnumerable<T>

修改为

where T : List<T>

但仍然无法解决问题。

你的代码核心问题是泛型约束逻辑完全写反了：

• 你定义的T是字典的值类型（也就是测试用例里的List<string>），但你写的where T : IEnumerable<T>要求List<string>必须实现IEnumerable<List<string>>，可实际上List<string>实现的是IEnumerable<string>，根本不满足你写的约束，这就是报错的直接原因。
• 第一版代码报错是因为你没有给泛型加任何可枚举约束，编译器无法确认T类型可以被SelectMany遍历，自然没法推断SelectMany的类型参数。
• 第二版里最后加的(List<T>)强转也是多余的，ToList()方法本身就会返回对应元素类型的列表，不需要额外强转。

你需要把「字典值的可枚举类型」和「可枚举里的元素类型」拆成两个独立的泛型参数，写对约束即可：

/// <summary>
/// 展平值为可枚举集合的字典，返回所有集合元素组成的列表
/// </summary>
/// <typeparam name="TKey">字典键类型</typeparam>
/// <typeparam name="TValue">字典值类型（必须是可枚举类型）</typeparam>
/// <typeparam name="TElement">字典值集合内的元素类型</typeparam>
public List<TElement> FlattenDictionary<TKey, TValue, TElement>(Dictionary<TKey, TValue> dictionary) 
    where TValue : IEnumerable<TElement>
{
    return dictionary.Values.SelectMany(x => x).ToList();
}

调用时不需要写类型参数，也不需要强转，C#编译器可以自动推断所有泛型类型：

var dictionary = new Dictionary<int, List<string>>();
var list_1 = new List<string> { "hello", "good morning", "hi" };
var list_2 = new List<string> { "cat", "dog", "mouse" };
dictionary[10] = list_1;
dictionary[320] = list_2;

// 直接调用即可，返回值就是List<string>类型
var list = FlattenDictionary(dictionary);

如果你只需要处理值为List<T>的场景，不需要兼容所有IEnumerable<T>实现，可以简化成两个泛型参数的版本，写法更简洁：

public List<T> FlattenListDictionary<TKey, T>(Dictionary<TKey, List<T>> dictionary)
{
    return dictionary.Values.SelectMany(x => x).ToList();
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者LairdPleng