C# 表达式树Expression Trees的知识梳理

2019-12-30 15:44:02王旭

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简介 Lambda 表达式创建表达式树 API 创建表达式树 解析表达式树 表达式树的永久性 编译表达式树 执行表达式树 修改表达式树 调试

简介

表达式树以树形数据结构表示代码,其中每一个节点都是一种表达式,比如方法调用和 x < y 这样的二元运算等。

你可以对表达式树中的代码进行编辑和运算。这样能够动态修改可执行代码、在不同数据库中执行 LINQ 查询以及创建动态查询。

表达式树还能用于动态语言运行时 (DLR) 以提供动态语言和 .NET Framework 之间的互操作性。

一、Lambda 表达式创建表达式树

若 lambda 表达式被分配给 Expression<TDelegate> 类型的变量,则编译器可以发射代码以创建表示该 lambda 表达式的表达式树。 

C# 编译器只能从表达式 lambda (或单行 lambda)生成表达式树。

下列代码示例使用关键字 Expression创建表示 lambda 表达式:


 Expression<Action<int>> actionExpression = n => Console.WriteLine(n);
 Expression<Func<int, bool>> funcExpression1 = (n) => n < 0;
 Expression<Func<int, int, bool>> funcExpression2 = (n, m) => n - m == 0;

二、API 创建表达式树

通过 API 创建表达式树需要使用Expression 类

下列代码示例展示如何通过 API 创建表示 lambda 表达式:num => num == 0


//通过 Expression 类创建表达式树
 // lambda:num => num == 0
 ParameterExpression pExpression = Expression.Parameter(typeof(int)); //参数:num
 ConstantExpression cExpression = Expression.Constant(0); //常量:0
 BinaryExpression bExpression = Expression.MakeBinary(ExpressionType.Equal, pExpression, cExpression); //表达式:num == 0
 Expression<Func<int, bool>> lambda = Expression.Lambda<Func<int, bool>>(bExpression, pExpression); //lambda 表达式:num => num == 0

代码使用Expression 类的静态方法进行创建。

三、解析表达式树

下列代码示例展示如何分解表示 lambda 表达式 num => num == 0 的表达式树。


Expression<Func<int, bool>> funcExpression = num => num == 0;
 //开始解析
 ParameterExpression pExpression = funcExpression.Parameters[0]; //lambda 表达式参数
 BinaryExpression body = (BinaryExpression)funcExpression.Body; //lambda 表达式主体:num == 0
 Console.WriteLine($"解析:{pExpression.Name} => {body.Left} {body.NodeType} {body.Right}");

C#,表达式树

四、表达式树永久性

表达式树应具有永久性(类似字符串)。这意味着如果你想修改某个表达式树,则必须复制该表达式树然后替换其中的节点来创建一个新的表达式树。  你可以使用表达式树访问者遍历现有表达式树。第七节介绍了如何修改表达式树。