什么是表達(dá)式樹

來自微軟官方文檔的定義：

表達(dá)式樹以樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示代碼。

它能干什么呢？

你可以對表達(dá)式樹中的代碼進(jìn)行編輯和運(yùn)算。 這樣能夠動(dòng)態(tài)修改可執(zhí)行代碼、在不同數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行 LINQ 查詢以及創(chuàng)建動(dòng)態(tài)查詢。

好不好玩？

表達(dá)式樹還能用于動(dòng)態(tài)語言運(yùn)行時(shí) (DLR) 以提供動(dòng)態(tài)語言和 .NET Framework 之間的互操作性，同時(shí)保證編譯器編寫員能夠發(fā)射表達(dá)式樹而非 Microsoft 中間語言 (MSIL)。

哪里有應(yīng)用？

ORM框架、工作流框架等，使用到 Lambda 的代碼。。。動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼、動(dòng)態(tài)組裝代碼等。

創(chuàng)建表達(dá)式樹

創(chuàng)建表達(dá)式樹有兩種方式：通過 lambda 表達(dá)式、通過 API。

創(chuàng)建表達(dá)式樹的意思是，在此之前已經(jīng)編寫好每個(gè)結(jié)點(diǎn)，最后使用代碼將所有結(jié)點(diǎn)組合起來，生成表達(dá)式樹。

示例(通過API創(chuàng)建表達(dá)式樹)

            ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(int), "i");
            ParameterExpression b = Expression.Parameter(typeof(int), "j");

            Expression r1 = Expression.Multiply(a, b);      //乘法運(yùn)行
            ParameterExpression c = Expression.Parameter(typeof(int), "x");
            ParameterExpression d = Expression.Parameter(typeof(int), "y");
            Expression r2 = Expression.Multiply(c, d);      //乘法運(yùn)行

            Expression result = Expression.Add(r1, r2);     //相加
            //以上代碼產(chǎn)生結(jié)點(diǎn)
            //生成表達(dá)式
            Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);
            var com = func.Compile();
            Console.WriteLine("表達(dá)式" + func);
            Console.WriteLine(com(12, 12, 13, 13));
            Console.ReadKey();

上面關(guān)于表達(dá)式樹的代碼很多，以下這一步叫生成/創(chuàng)建表達(dá)式樹。

            Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);

以下這句叫執(zhí)行表達(dá)式樹

            var com = func.Compile();

其它代碼是用于生成表達(dá)式樹結(jié)點(diǎn)/邏輯。

回歸正題，創(chuàng)建表達(dá)式樹的兩種方法。

lambda 創(chuàng)建表達(dá)式樹

上面的表達(dá)式樹示例，是用于生成

 ( i * j ) + ( x * y ) 

但是就這么簡單的操作，要寫這么長，實(shí)在不合理。

而通過 lambda ，可以這樣寫

           Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = (i, j, x, y) => (i * j) + (x * y);

如果使用 lambda 生成表達(dá)式樹， lambda 只能使用單行語句，不能使用 if、for等語句。

具體關(guān)于 Lambda 的表達(dá)式樹，后面其它文章有說明。

通過 API 創(chuàng)建表達(dá)式樹

就是這樣

Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);

兩種方式左邊的都是一樣的，區(qū)別在于等號(hào)右邊。

Expression< TDelegate >

上面示例的最終結(jié)果都是生成

Expression<Func<int, int, int, int, int>> func 

func 是表達(dá)式樹變量。

我們可以了解以下表達(dá)式樹具有的方法和屬性。

用于生成表達(dá)式樹結(jié)點(diǎn)的，是 Expression 類型。

那么，創(chuàng)建的表達(dá)式樹 func ，是 Expression<TDelegate> 類型。

定義如下

public sealed class Expression<TDelegate> : LambdaExpression

具有方法如下

由于 Expression<TDelegate> 繼承了 LambdaExpression，所以有很多屬性方法也可以用。

好了，以上權(quán)當(dāng)小筆記，備忘，目前先用不上，后面慢慢來使用。

解析/執(zhí)行表達(dá)式樹

創(chuàng)建表達(dá)式樹后，就要執(zhí)行表達(dá)式樹。

在此之前，你需要了解 委托 Delegate，F(xiàn)unc，Action，以及他們中間的關(guān)系。

執(zhí)行表達(dá)式樹是這樣子的

            Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);
            var com = func.Compile();
            var runRasult = com(12, 12, 13, 13);

func 只是一個(gè)表達(dá)式樹，我們把表達(dá)式樹構(gòu)建好后，“要將表達(dá)式樹轉(zhuǎn)為代碼”，使用

.Compile() 方法，可以將表達(dá)式樹生成一個(gè) 委托(例如上面的 com)。

為了簡潔上面使用了 var，實(shí)際上是這樣的

            Func<int,int,int,int,int> com = func.Compile();

四個(gè)參數(shù)，一個(gè)返回值。

var runRasult = com(12, 12, 13, 13);

C#里有語法糖，對委托可以這樣寫

        Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);

        int runRasult = func.Compile()(12, 12, 13, 13);

以后后面都是這樣寫了，能夠縮成一行的代碼，就沒必要寫出兩行。

在 Vs 里面調(diào)試和查看表達(dá)式樹，可以看這里

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/concepts/expression-trees/debugging-expression-trees-in-visual-studio

到此這篇關(guān)于C#表達(dá)式樹基礎(chǔ)教程的文章就介紹到這了。希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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