A resposta certa é: depende.
O jbueno já explicou como funciona no caso em que sua lista foi criada com base em dados disponíveis apenas no espaço de memória da aplicação, i.e.: que sua aplicação montou sozinha.
Porém! O LINQ também pode ser usado para se obter dados de uma base de dados, caso você deseje abstrair-se completamente da linguagem SQL.
Se a sua lista fosse carregada em tempo real de um banco de dados, através de Entity Framework, a situação seria bem diferente.
Nesse caso:
var chaves = new list<string>();
foreach(var item in lista)
{
if(!string.IsNullOrEmpty(item.Chave))
{
chaves.Add(item.Chave);
}
}
Você pode ter feito o equivalente a um SELECT
sem WHERE
, que pode carregar milhões de registros para a memória. Daí você seleciona os registros que lhe interessam no C#. Pode ser um desperdício de recursos.
Nesse caso:
listaValida = lista.Where(x => !string.IsNullOrEmpty(x.Chave));
foreach(var item in listaValida)
{
chaves.Add(item.Chave);
}
O LINQ gera um comando SQL mais ou menos assim:
SELECT * FROM tabela WHERE chave is not null AND LEN(chave) > 0
Dessa forma, você pode evitar potencialmente a carga e o trânsito de milhões de registro. Essa forma seria indiscutivelmente mais rápida para a maioria dos casos.
Em ambos os casos, se você usar o método .ToList()
o seu código fica mais limpo.