为什么foreach搭配OrderBy时不抛出“集合已修改”异常？

核心结论 #

官方文档没有错误，你对运行机制的理解存在偏差，二者并不冲突。 #

1. 对延迟执行的常见误解 #

LINQ的延迟执行仅表示OrderBy()方法被调用时不会立刻执行排序逻辑，只会返回存储了查询参数的对象。但排序属于非流式运算，必须拿到所有源元素才能完成排序操作，因此一旦枚举启动（即foreach触发GetEnumerator调用时），OrderBy会第一时间完整读取源序列的所有元素到内部缓冲区，完成排序后才会返回第一个迭代元素，后续整个枚举过程都基于缓冲区的副本运行，不再访问原集合。
你第二段代码的实际执行顺序为：

• foreach启动，触发OrderBy的查询逻辑执行
• OrderBy完整遍历原list，把全部6个元素拷贝到内部数组缓冲区，完成排序
• 后续foreach遍历的是缓冲区的副本，和原list完全独立
• 循环内对原list的删除操作不会影响当前正在遍历的缓冲区，因此不会抛出集合修改异常

2. .NET Framework 4.0源码佐证 #

OrderBy返回的OrderedEnumerable<TElement, TKey>对象触发枚举时，会首先创建内部Buffer<TElement>实例，该实例的构造函数会全量读取源序列元素到内部数组，核心实现如下：

internal Buffer(IEnumerable<TElement> source) {
    TElement[] items = null;
    int count = 0;
    // 如果源序列实现了ICollection，直接批量拷贝
    ICollection<TElement> collection = source as ICollection<TElement>;
    if (collection != null) {
        count = collection.Count;
        if (count > 0) {
            items = new TElement[count];
            collection.CopyTo(items, 0);
        }
    }
    // 否则逐一遍历所有元素，存入动态扩容的数组
    else {
        using (IEnumerator<TElement> en = source.GetEnumerator()) {
            if (en.MoveNext()) {
                count = 0;
                items = new TElement[4];
                do {
                    if (count == items.Length) Array.Resize(ref items, count * 2);
                    items[count++] = en.Current;
                } while (en.MoveNext());
            }
        }
    }
    this.items = items;
    this.count = count;
}

可以明确看到，不管源序列是什么类型，Buffer都会在构造阶段完整遍历所有源元素、生成独立副本，后续排序、迭代全程都不会再访问原集合。 #

3. 两段代码的行为差异说明 #

第一段代码直接遍历List<T>本身，List<T>内置的迭代器会在每次MoveNext时校验集合的版本号，Remove操作会修改版本号，因此迭代器会立刻抛出InvalidOperationException。
第二段代码遍历的是OrderBy生成的缓冲区副本，其迭代器只会访问内部数组，不会校验原list的版本号，自然不会触发异常。 #

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