科学技术【转】由浅入雅达式树(一)创建表达式

     
 为什么要修表达式树?表达式树是拿我们原先可以一直由代码编写的逻辑以表达式的法子囤于树状的组织里,从而可以以运转时失去分析这个培训,然后实施,实现动态的编纂和实行代码。LINQ
to
SQL就是经将表达式树翻译成SQL来落实之,所以了解表达树有助于我们再次好之领悟
LINQ to SQL,同时使你来趣味,可以据此她创造出过多有意思的东西来。

  表达式树是随着.NET
3.5出产的,所以现在啊不算什么新技巧了。但是非明了有些人是指向它们了解的特别透彻,
在上一篇Lambda表达式的还原中便扣留的生豪门对Lambda表达式和表达式树要于感兴趣之,那我们就是来好的禁闭一样关押这个培训了LINQ
to SQL以及让LINQ to Everything的好东西吧。

  本系列计划三篇,第一首重要介绍表达式树的创导方式。第二首重要介绍表达式树的遍历问题。第三篇,将动用表达式树打造一个和好之LinqProvider。

  • 是因为浅入雅达式树(一)创建表达式树
  • 由浅入好达式树(二)遍历表达式树
  • 由于浅入好达式树(三)Linq to
    博客园

  本文主要内容:

  • 出于Lambda表达式创建简单的表达式树
  • 手动创建复杂的表达式树
  • 表达式树类型列表及示范

创一个略的Lambda表达式树

  在
上一篇Lambda表达式受到我们涉了好直接冲Lambda表达式来创造表达式树,这当是极其直白的创造表达式树的章程了。

Expression<Func<int, int>> expr = x => x + 1;
Console.WriteLine(expr.ToString());  // x=> (x + 1)

// 下面的代码编译不通过
Expression<Func<int, int, int>> expr2 = (x, y) => { return x + y; };
Expression<Action<int>> expr3 = x => {  };

  但是变化想象的卓绝美好,这种方式只能创造最简便易行的表达式树,复杂点的编译器就不认识了。

  右边是一个Lambda表达式,而左边是一个表述式树。为什么可以直接赋值呢?这个将要多亏我们的Expression<TDelegate>泛型类了。而Expression<TDelegate>是一直接轨自LambdaExpression的,我们来拘禁一下Expression的构造函数:

internal Expression(Expression body, string name, bool tailCall, ReadOnlyCollection<ParameterExpression> parameters)
    : base(typeof(TDelegate), name, body, tailCall, parameters)
{
}

  实际上这个构造函数什么啊从没举行,只是把有关的参数传为了父类,也尽管是LambdaExpression,由它们将我们表达式的重心,名称,以及参数保存着。

Expression<Func<int, int>> expr = x => x + 1;
Console.WriteLine(expr.ToString());  // x=> (x + 1)

var lambdaExpr = expr as LambdaExpression;
Console.WriteLine(lambdaExpr.Body);   // (x + 1)
Console.WriteLine(lambdaExpr.ReturnType.ToString());  // System.Int32

foreach (var parameter in lambdaExpr.Parameters)
{
    Console.WriteLine("Name:{0}, Type:{1}, ",parameter.Name,parameter.Type.ToString());
}

//Name:x, Type:System.Int32

  科学技术 1

  简单的吧,Expression<TDelegate>泛型类做了同等层封装,方便我们根据Lambda表达式来创造Lambda表达式树。它们中产生一个变过程,而者转换的经过就时有发生在我们编译的下。还记我们Lambda表达式中言语的呢?Lambda表达式在编译之后是寻常的方,而Lambda式树是坐相同种植树的布局给加载到我们的运转时的,只有这样咱们才足以当运行时错过遍历这个培训。但是为什么我们不能够依据Expression<TDelegate>来创造比较复杂的表达式树也?您要接着向下看。

开创一个复杂的Lambda表达式树

  下面我们就算来同样步一步之创造一个扑朔迷离的表达式树,你们准备好了么?上面我们谈话到直接由Lambda表达式的主意来创造表达式树,可惜只有限于一种类型。下面我们尽管来演示一下如何创建一个无参无返回值的抒发式树。

// 下面的方法编译不能过 
/*
Expression<Action> lambdaExpression2 = () =>
{
    for (int i = 1; i <= 10; i++)
    {
        Console.WriteLine("Hello");
    }
};
*/     

// 创建 loop表达式体来包含我们想要执行的代码
LoopExpression loop = Expression.Loop(
    Expression.Call(
        null,
        typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),
        Expression.Constant("Hello"))
        );

// 创建一个代码块表达式包含我们上面创建的loop表达式
BlockExpression block = Expression.Block(loop);

// 将我们上面的代码块表达式
Expression<Action> lambdaExpression =  Expression.Lambda<Action>(block);
lambdaExpression.Compile().Invoke();

  上面我们经过手动编码的方式开创了一个无参的Action,执行了平等组循环。代码很粗略,重要之是咱而熟悉这些各种类型的表达式以及她们之下方法。上面我们引入了以下项目的表达式:

科学技术 2

  看起神密的表达式树为可这样嘛?如果大家去执行方的代码,就会见沦为死循环,我并未啊loop加入break的原则。为了有利于大家理解,我是真的均等步一步来什么,现在我们就算来住之轮回。就比如上面那无异段子非克编译通过的代码实现之功用雷同,我们设出口10独”Hello”。

  上面我们事先勾勒了一个LoopExpression,然后将它污染被了BlockExpresson,从而形成的的相同片代码或者我们啊得以说一个方法体。但是要是我们发差不多只执行块,而且就基本上独执行块里面待处理与一个参数,我们不怕得在block里面声明这些参数了。

ParameterExpression number=Expression.Parameter(typeof(int),"number");

BlockExpression myBlock = Expression.Block(
    new[] { number },
    Expression.Assign(number, Expression.Constant(2)),
    Expression.AddAssign(number, Expression.Constant(6)),
    Expression.DivideAssign(number, Expression.Constant(2)));

Expression<Func<int>> myAction = Expression.Lambda<Func<int>>(myBlock);
Console.WriteLine(myAction.Compile()());
// 4

  我们声明了一个int的变量并赋值为2,然后加上6最终除以2。如果我们设用变量,就得于block的公外面声明其,并且在block里面将她引入进来。否则在该表达式树时会起,变量不在企图域里的吹拂。

  下面我们累我们无形成的干活,为循环进入脱标准。为了为大家快速的接头loop的淡出机制,我们先来拘禁一样截伪代码:

LabelTarget labelBreak = Expression.Label();
Expression.Loop(
    "如果 条件 成功"
        "执行成功的代码"
    "否则"
        Expression.Break(labelBreak) //跳出循环
    , labelBreak); 

  我们用依赖LabelTarget
以及Expression.Break来达到退出循环的目地。下面我们来拘禁一下实的代码:

LabelTarget labelBreak = Expression.Label();
ParameterExpression loopIndex = Expression.Parameter(typeof(int), "index");

BlockExpression block = Expression.Block(
new[] { loopIndex },
// 初始化loopIndex =1 
    Expression.Assign(loopIndex, Expression.Constant(1)),
    Expression.Loop(
        Expression.IfThenElse(
            // if 的判断逻辑
            Expression.LessThanOrEqual(loopIndex, Expression.Constant(10)),
            // 判断逻辑通过的代码
            Expression.Block(
                Expression.Call(
                    null,
                    typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),
                    Expression.Constant("Hello")),
                Expression.PostIncrementAssign(loopIndex)),
            // 判断不通过的代码
            Expression.Break(labelBreak)
            ),labelBreak));

// 将我们上面的代码块表达式
Expression<Action> lambdaExpression =  Expression.Lambda<Action>(block);
lambdaExpression.Compile().Invoke();

  科学技术 3

  希望地方的代码没有阻止你上表达式树的狠心J 。

  好吧,我们而学了几只新的路的表达式,来总结一下:

科学技术 4

  到此,我思大家应本着发挥式树的构建起了一个知情的认。至于怎么未允许我们一直冲复杂的Lambda表达式来创造表达式树也?

  • 这里的Lambda表达式实际上是一个Expression Body。
  • 其一Expression Body实际上即便是咱地方说到之Expression中之同样种植。
  • 也就是说编译器需要时间去分析你到底是哪一样栽?
  • 顶简便的x=> x+1之类的啊即是Func<TValue,TKey>
    是甚易分析的。
  • 实际上及时中允许的Expression Body只发BinaryExpression。

科学技术 5

  最后,我们来圆的关押一下.NET都为咱提供了何等类型的表达式(下面这些看似都是延续自Expression)。

科学技术 6

TypeBinaryExpression

TypeBinaryExpression typeBinaryExpression =
    Expression.TypeIs(
        Expression.Constant("spruce"),
        typeof(int));

Console.WriteLine(typeBinaryExpression.ToString());
// ("spruce" Is Int32)

IndexExpression

ParameterExpression arrayExpr = Expression.Parameter(typeof(int[]), "Array");

ParameterExpression indexExpr = Expression.Parameter(typeof(int), "Index");

ParameterExpression valueExpr = Expression.Parameter(typeof(int), "Value");

Expression arrayAccessExpr = Expression.ArrayAccess(
    arrayExpr,
    indexExpr
);

Expression<Func<int[], int, int, int>> lambdaExpr = Expression.Lambda<Func<int[], int, int, int>>(
        Expression.Assign(arrayAccessExpr, Expression.Add(arrayAccessExpr, valueExpr)),
        arrayExpr,
        indexExpr,
        valueExpr
    );

Console.WriteLine(arrayAccessExpr.ToString());
// Array[Index]

Console.WriteLine(lambdaExpr.ToString());
// (Array, Index, Value) => (Array[Index] = (Array[Index] + Value)) 

Console.WriteLine(lambdaExpr.Compile().Invoke(new int[] { 10, 20, 30 }, 0, 5));
// 15

NewExpression

NewExpression newDictionaryExpression =Expression.New(typeof(Dictionary<int, string>));
Console.WriteLine(newDictionaryExpression.ToString());
// new Dictionary`2()

InvocationExpression

Expression<Func<int, int, bool>> largeSumTest =
    (num1, num2) => (num1 + num2) > 1000;

InvocationExpression invocationExpression= Expression.Invoke(
    largeSumTest,
    Expression.Constant(539),
    Expression.Constant(281));

Console.WriteLine(invocationExpression.ToString());
// Invoke((num1, num2) => ((num1 + num2) > 1000),539,281)

  今天咱们演示了怎样通过代码的章程去创造表达式树,然后总结了一下.NET吧咱提供的表达式类型。下一样篇,我们以连续研究发表式树的遍历问题,敬请期待,如果对表达式树有趣味之同窗欢迎持续关注~,

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