C# ToDictionaryメソッドについて

Question

前提・実現したいこと

本でC#を勉強している際に、ToDictionary()を使う機会があり、その際に公式ドキュメントでもToDictionaryメソッドについて確認していたのですが、

この公式ドキュメントの、ToDictionary<TSource,TKey>(IEnumerable<TSource>, Func<TSource,TKey>)の部分の参考コードには、以下のように書いてあります。

class Package
{
    public string Company { get; set; }
    public double Weight { get; set; }
    public long TrackingNumber { get; set; }
}

public static void ToDictionaryEx1()
{
    List<Package> packages =
        new List<Package>
            { new Package { Company = "Coho Vineyard", Weight = 25.2, TrackingNumber = 89453312L },
              new Package { Company = "Lucerne Publishing", Weight = 18.7, TrackingNumber = 89112755L },
              new Package { Company = "Wingtip Toys", Weight = 6.0, TrackingNumber = 299456122L },
              new Package { Company = "Adventure Works", Weight = 33.8, TrackingNumber = 4665518773L } };

    // Create a Dictionary of Package objects,
    // using TrackingNumber as the key.
    Dictionary<long, Package> dictionary =
        packages.ToDictionary(p => p.TrackingNumber);

    foreach (KeyValuePair<long, Package> kvp in dictionary)
    {
        Console.WriteLine(
            "Key {0}: {1}, {2} pounds",
            kvp.Key,
            kvp.Value.Company,
            kvp.Value.Weight);
    }
}

/*
 This code produces the following output:

 Key 89453312: Coho Vineyard, 25.2 pounds
 Key 89112755: Lucerne Publishing, 18.7 pounds
 Key 299456122: Wingtip Toys, 6 pounds
 Key 4665518773: Adventure Works, 33.8 pounds
*/

このメソッドの説明にはIEnumerable<TSource>と、 Func<TSource,TKey>の引数2つが利用されていると思うのですが、参考コードにはp => p.TrackingNumberのラムダ式の関数の引数1つしか代入されておらず、引数としてIEnumerable<TSource>を代入していないのに何故機能するの…？と純粋に疑問に思ってしまったのですが、なぜ代入していなくても大丈夫なのでしょうか。第一引数でも引数の省略が可能だったりするのでしょうか。初歩的な質問ですみません、ご回答宜しくお願い致します。

Comments

[Zuishin]

p と TrackingNumber の二つあります。

[tosa123]

Func<TSource,TKey>に、ラムダ式(p => p.TrackingNumber)が当てはまっていて、Tsourceが引数p、TKeyが返り値のp.TrackingNumberと自分では解釈していて、ToDictionary<TSource,TKey>(IEnumerable<TSource>, Func<TSource,TKey>)の引数の部分にそのまま当てはめると、

(IEnumerable<TSource>, p => p.TrackingNumber)となって、参考コードだと、IEnumerable<TSource>に何も代入されていないのでは？と感じたのですが…、

このコードだと、IEnumerable<TSource>はpを指しているという事になるのでしょうか…？となると、Func<TSource,TKey>は、p.TrackingNumberを指しているという事になるのでしょうか…？

[Zuishin]

拡張メソッドですね。TN8001 さんが言及されているので、そちらをご覧ください。

[tosa123]

理解できました。ありがとうございました！

Answer 1

これですね。
Enumerable.ToDictionary メソッド (System.Linq) | Microsoft Docs

その前にこのメソッドは、どのクラスのメソッドでしょうか？

そのページの先頭に「Enumerable.ToDictionary メソッド」と書いてあります。
あるいはそのさらに上に↓のようなリンクもある通り、このメソッドはEnumerableクラスのメソッドです。

Docs / .NET / .NET API ブラウザー / System.Linq / Enumerable / メソッド / ToDictionary

Enumerable クラス (System.Linq) | Microsoft Docs

そのうえstaticがついています。

public static Dictionary<TKey, TSource> ToDictionary<TSource, TKey>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> keySelector);

つまり本来は↓こう使用するはずなのです。

Dictionary<long, Package> dictionary = Enumerable.ToDictionary(packages, p => p.TrackingNumber);

ですが、C#の言語機能（拡張メソッド）で、packages.ToDictionary(p => p.TrackingNumber);と書いても同じ意味になるのです（第一引数の頭にあるthisがポイントです）
拡張メソッド - C# プログラミング ガイド | Microsoft Docs
拡張メソッド - C# によるプログラミング入門 | ++C++; // 未確認飛行 C

既存の型に後からメソッドを追加できる（ように見える）大変便利な機能で、LINQはほぼすべて拡張メソッドで実装されています。

using System.Linq;を忘れると、一切使えなくなるので注意です。

Comments

[tosa123]

非常に分かりやすく、手順を追って説明してくださってありがとうございます！
thisを見ても、正直何となくそのままスルーしてしまったのですが、拡張メソッドの意味合いがあったのですね…。(スルーせずもう少し自分で調べるべきでした…。)

以前、拡張メソッドに関して触れる機会はあったのですが、当時はいまいちよく分からず軽く本で読み飛ばしていた部分でした。linqに関しても、「すごい便利だ！書きやすいし、見やすい！」位でしか使っていなかったので、拡張メソッドのような背景もあってlinqが成り立っている事を知りませんでした…。

理解できました。ありがとうございました！