Почему IEumerator‹T› влияет на состояние IEnumerable‹T›, даже если перечислитель никогда не достигал конца?

Насколько я могу судить, вы обнаружили ошибку в фреймворке. Это достаточно тонко из-за взаимодействия нескольких вещей:

• Когда вы вызываете ReadLines(), файл действительно открывается. Лично я считаю это ошибкой; Я ожидаю и надеюсь, что это будет лениво - открывать файл только тогда, когда вы пытаетесь начать его перебор.
• Когда вы вызываете GetEnumerator() первый раз для возвращаемого значения ReadLines, он фактически возвращает ту же самую ссылку.
• Когда First() вызывает GetEnumerator(), он создает клон. Это будет использовать тот же StreamReader, что и textEnumerator
• Когда First() удаляет свой клон, он удаляет StreamReader и устанавливает для своей переменной значение null. Это не влияет на переменную в оригинале, которая теперь ссылается на удаленный StreamReader
• Когда Last() вызывает GetEnumerator(), он создает клон исходного объекта вместе с disposes StreamReader. Затем он пытается прочитать из этого считывателя и выдает исключение.

Теперь сравните это со второй версией:

• Когда First() вызывает GetEnumerator(), возвращается исходная ссылка с открытым считывателем.
• Когда First() затем вызовет Dispose(), считыватель будет удален, а для переменной будет установлено значение null.
• Когда Last() вызывает GetEnumerator(), будет создан клон, но поскольку клонируемое значение имеет ссылку null, создается новый StreamReader, поэтому он может без проблем прочитать файл. Затем он удаляет клон, который закрывает читатель
• При вызове GetEnumerator() второй клон исходного объекта, открытие еще одного StreamReader - опять же, никаких проблем.

Таким образом, проблема в первом фрагменте заключается в том, что вы вызываете GetEnumerator() во второй раз (в First()), не избавившись от первого объекта.

Вот еще один пример той же проблемы:

using System;
using System.IO;
using System.Linq;

class Test
{
    static void Main()
    {
        var lines = File.ReadLines("test.txt");
        var query = from x in lines
                    from y in lines
                    select x + "/" + y;
        foreach (var line in query)
        {
            Console.WriteLine(line);
        }
    }
}

Вы можете исправить это, дважды вызвав File.ReadLines или используя действительно ленивую реализацию ReadLines, например:

using System.IO;
using System.Linq;

class Test
{
    static void Main()
    {
        var lines = ReadLines("test.txt");
        var query = from x in lines
                    from y in lines
                    select x + "/" + y;
        foreach (var line in query)
        {
            Console.WriteLine(line);
        }
    }

    static IEnumerable<string> ReadLines(string file)
    {
        using (var reader = File.OpenText(file))
        {
            string line;
            while ((line = reader.ReadLine()) != null)
            {
                yield return line;
            }
        }
    }
}

В последнем коде новый StreamReader открывается каждый раз, когда вызывается GetEnumerator(), поэтому результатом является каждая пара строк в test.txt.