C#教程之表达式树

记录表达式树的学习过程

表达式树将代码表示为可以检测、修改、或执行的一种结构，一种定义代码的结构。

表达式树是代码的完整表示形式：可以看到任何子表达式的值。 可以看到方法和属性名称。 可以看到任何常数表达式的值。 还可以将自己转换为可执行的委托，并执行代码。

通过表达式树 API，可创建几乎任何有效代码构造的树。 但不能在表达式树中创建某些 C# 习惯用语，第一 异步的async、await，第二是循环（循环有什么习惯用语？我凌乱了）。

 表达式树是不可变的数据结构， 只能换新树。

 

访问表达式树变量

 public static void Main()
 {            
     Expression<Func<int, int>> addFive = num => num + 5;
     // ExpressionType有Add、AddChecked、And、AndAlso、Divide、Equal、Lambda、Multiply等。
     if (addFive.NodeType== ExpressionType.Lambda)
     {
         var lambdaExp = (LambdaExpression)addFive;
         var parameter = lambdaExp.Parameters.First();
         Console.WriteLine(parameter.Name);
         Console.WriteLine(parameter.Type);

         Console.WriteLine(lambdaExp.Parameters.Last().Name); //跟上面同一个
         Console.WriteLine(lambdaExp.Parameters.Last().Type);                
     }
 }

创建表达式树

public static void Main()
{           
    // 常量表达式树
    ConstantExpression one = Expression.Constant(1, typeof(int));
    ConstantExpression two = Expression.Constant(2, typeof(int));
    // 二进制表达式树
    BinaryExpression addition = Expression.Add(one, two);
}

 

表达式树API

ExpressionType:（ConvertChecked 和Convert明明c#写法一样，怎么表达不同节点类型，迷茫... Multiply和MultiplyChecked，迷茫...，NewArrayBounds 多维数组）

 

 

 

（Quote节点类型是什么？）

 

 Expression：BinaryExpression、IndexExpression、MethodCallExpression、UnaryExpression、BlockExpression、GotoExpression、DynamicExpression、LambdaExpression、MemberExpression等。

ExpressionVisitor。（什么东东？）

 

执行表达式：

任何 LambdaExpression 或派生自 LambdaExpression 的类型都可以转换为IL。大多数情况下，LambdaExpression会与其对应的委托之间创建映射，通过Expression<Func<int>>将Lambda表达式树转换对应可执行的目标类型Func<int>。

var constant = 5; // constant is captured by the expression tree
Expression<Func<int, int>> expression = (b) => constant + b;
var rVal = expression.Compile(); //表达式编译成委托对象，该委托表示表达式树中的代码。
return rVal;

表达式树是不可变的，如果多次使用委托，可以将编译之后的委托缓存起来。

Lambda表达式引用的任何局部变量，有可能被释放，生成的委托调用时，发现引用的局部变量如果被释放就会报错ObjectDisposedException。引用其他程序集的方法或属性不存在也会报错ReferencedAssemblyNotFoundException。

 

 解释表达式：一个表达式树是什么节点类型（借助ExpressionType判断），然后转换成对应表达式树。有些表达式树可以由其他表达式树组成的（递归）。

 

 括号不是表达式树节点的一部分，括号只是传递一种优先级。

 

生成表达式树：借助Expression静态生成表达式树方法。

//       Expression<Func<double, double, double>> distanceCalc =
//(x, y) => Math.Sqrt(x * x + y * y);            

var xParameter = Expression.Parameter(typeof(double), "x");
var yParameter = Expression.Parameter(typeof(double), "y");
var xSquared = Expression.Multiply(xParameter, xParameter);
var ySquared = Expression.Multiply(yParameter, yParameter);
var sum = Expression.Add(xSquared, ySquared);

var sqrtMethod = typeof(Math).GetMethod("Sqrt", new[] { typeof(double) });
var distance = Expression.Call(sqrtMethod, sum);

var distanceLambda = Expression.Lambda(distance, xParameter, yParameter);

 

转换表达式树：访问原表达式树，并在访问的同时生成新树。 新树可包含对原始节点的引用和插入新的树节点。

private static Expression ReplaceNodes(Expression original)
{
    if (original.NodeType == ExpressionType.Constant)
    {
        // Expression.Constant(10)新节点
        return Expression.Multiply(original, Expression.Constant(10));
    }
    else if (original.NodeType == ExpressionType.Add)
    {
        var binaryExpression = (BinaryExpression)original;
        return Expression.Add(
            ReplaceNodes(binaryExpression.Left),
            ReplaceNodes(binaryExpression.Right));
    }
    return original;
}