了解C#的Expression

大龄非青年 發表於 2021-12-13 08:31:00

我们书接上文，我们在了解LINQ下面有说到在本地查询IEnumerbale主要是用委托来作为传参，而解析型查询 
IQueryable则用Expression来作为传参：
<pre><code class="language-C#">
public static IEnumerable<T> Where<T>(this IEnumerable<T> enumable, Func<T, bool> func)

public static IQueryable<T> Where<T>(this IQueryable<T> queryable, Expression<Func<T, bool>> func)

</code></pre>
那么我们就来聊聊有关表达式Expression里面的东西吧
<h3 id="expression与expression-tree">Expression与Expression Tree</h3>
首先我们来写下一些代码：
<pre><code class="language-c#">Expression<Func<int, int>> expression = (num) => num + 5;
Console.WriteLine($"NodeType:{expression.NodeType}");
Console.WriteLine($"Body:{expression.Body}");
Console.WriteLine($"Body Type: {expression.Body.GetType()}");
Console.WriteLine($"Body NodeType: {expression.Body.NodeType}");
</code></pre>
输出如下：
<pre><code>NodeType:Lambda
Body:(num + 5)
Body Type: System.Linq.Expressions.SimpleBinaryExpression
Body NodeType: Add
</code></pre>
我们将<code>expression</code>转为<code>LambdaExpression</code>看看都有啥：
<pre><code class="language-c#">if (expression.NodeType == ExpressionType.Lambda)
{
var lambda = (LambdaExpression)expression;
var parameter = lambda.Parameters.Single();
Console.WriteLine($"parameter.Name:{parameter.Name}");
Console.WriteLine($"parameter.Type:{parameter.Type}");
Console.WriteLine($"parameter.ReturnType:{lambda.ReturnType}");
}
</code></pre>
输出如下：
<pre><code>parameter.Name:num
parameter.Type:System.Int32
parameter.ReturnType:System.Int32
</code></pre>
由于我们知道<code>expression.Body</code>是<code>BinaryExpression</code>,那么我们就将其转为它，然后我们继续看下去：
<pre><code class="language-c#">if (expression.Body.NodeType == ExpressionType.Add)
{
var binaryExpreesion = (BinaryExpression)expression.Body;

Console.WriteLine($"Left Type:{binaryExpreesion.Left.GetType()}");
Console.WriteLine($"Left NodeType:{binaryExpreesion.Left.NodeType}");

Console.WriteLine($"Right Type:{binaryExpreesion.Right.GetType()}");
Console.WriteLine($"Right NodeType:{binaryExpreesion.Right.NodeType}");

if (binaryExpreesion.Left is ParameterExpression parameterExpreesion)
{
 Console.WriteLine($"parameterExpreesion.Name:{parameterExpreesion.Name}");
 Console.WriteLine($"parameterExpreesion.Type:{parameterExpreesion.Type}");
}

if (binaryExpreesion.Right is ConstantExpression constantExpreesion)
{
 Console.WriteLine($"constantExpreesion.Value:{constantExpreesion.Value}" );
}
}
</code></pre>
输出如下：
<pre><code>Left Type:System.Linq.Expressions.PrimitiveParameterExpression`1
Left NodeType:Parameter
Right Type:System.Linq.Expressions.ConstantExpression
Right NodeType:Constant
parameterExpreesion.Name:num
parameterExpreesion.Type:System.Int32
constantExpreesion.Value:5
</code></pre>
最后我们将表达式树转为委托：
<pre><code>var @delegate = expression.Compile();
Console.WriteLine(@delegate?.Invoke(2));
</code></pre>
输出：
<pre><code>7 //2+5
</code></pre>
实际上，通过<code>Expression<Func<int, int>> expression = (num) => num + 5;</code>，赋值后的<code>expression </code>变成了一个表达式树，它的结构是这样的：
<img src="https://img2020.cnblogs.com/blog/1294271/202112/1294271-20211211094202825-1805404738.jpg" alt="" loading="lazy">
而有意思的是二元表达式树<code>BinaryExpression</code>是一个二叉树，而LambdaExpression则是一个支持参数的表达式，能够通过其<code>Parameters</code>属性知道传入的参数的类型和数量，通过<code>ReturnType</code>知道返回值是什么类型
而我们再看看整个关于<code>Expression</code>的继承关系链：
<img src="https://img2020.cnblogs.com/blog/1294271/202112/1294271-20211211094020747-539323731.jpg" alt="" loading="lazy">
因此，我们也可以显式的通过各自Expreesion的实现子类来创建跟lambda表达式一样的结果：
<pre><code class="language-c#">var parameterExpreesion1 = Expression.Parameter(typeof(int), "num");
BinaryExpression binaryExpression1 = Expression.MakeBinary(ExpressionType.Add, parameterExpreesion1, Expression.Constant(5));
Expression<Func<int, int>> expression1 = Expression.Lambda<Func<int, int>>(binaryExpression1, parameterExpreesion1);

if (expression1.Body.NodeType == ExpressionType.Add)
{
var binaryExpreesion1 = (BinaryExpression)expression1.Body;

Console.WriteLine($"Left Type:{binaryExpreesion1.Left.GetType()}");
Console.WriteLine($"Left NodeType:{binaryExpreesion1.Left.NodeType}");

Console.WriteLine($"Right Type:{binaryExpreesion1.Right.GetType()}");
Console.WriteLine($"Right NodeType:{binaryExpreesion1.Right.NodeType}");

if (binaryExpreesion1.Left is ParameterExpression parameterExpreesion2)
{
 Console.WriteLine($"parameterExpreesion.Name:{parameterExpreesion2.Name}");
 Console.WriteLine($"parameterExpreesion.Type:{parameterExpreesion2.Type}");
}

if (binaryExpreesion1.Right is ConstantExpression constantExpreesion1)
{
 Console.WriteLine($"constantExpreesion.Value:{constantExpreesion1.Value}");
}

var @delegate1 = expression1.Compile();
Console.WriteLine(@delegate1(2));
</code></pre>
输出结果：
<pre><code>Left Type:System.Linq.Expressions.PrimitiveParameterExpression`1
Left NodeType:Parameter
Right Type:System.Linq.Expressions.ConstantExpression
Right NodeType:Constant
parameterExpreesion.Name:num
parameterExpreesion.Type:System.Int32
constantExpreesion.Value:5
result:7
</code></pre>
我们则发现，结果是一模一样的，但是费劲了很多，因此用lamda构建表达式树是一个非常愉快的语法糖，让你能够愉快的在使用表达式和表达式树
<h3 id="参考">参考</h3>
<ul>
<li>《C#7.0核心技术指南》</li>
</ul>
<h3 id="源码">源码</h3>
<ul>
<li>BlogCodeSample/ExpressionSample at main · ZhengDaoWang/BlogCodeSample</li>
</ul> 
来源：https://www.cnblogs.com/ryzen/p/15674630.html

頁: [1]

琼殿技术论坛's Archiver

了解C#的Expression