C#中關於表達式樹的簡單介紹

表達式樹可以說是Linq的核心之一，為什麼是Linq的核心之一呢？因為表達式樹使得c#不再是僅僅能編譯成IL，我們可以透過c#產生一個表達式樹，將結果作為一個中間格式，在將其轉換成目標平台上的本機語言。比如SQL。我們常用的Linq to sql就是這樣產生SQL的。

表達式樹是.NET 3.5之後才引入的，它是一個強大且靈活的工具（例如用在LINQ中建構動態查詢）。

先來看看Expression類別的API介面：

namespace System.Linq.Expressions
{
    //
    // 摘要:
    //     以表达式目录树的形式将强类型 lambda 表达式表示为数据结构。此类不能被继承。
    //
    // 类型参数:
    //   TDelegate:
    //     System.Linq.Expressions.Expression`1 表示的委托的类型。
    public sealed class Expression<TDelegate> : LambdaExpression
    {
        //
        // 摘要:
        //     将表达式树描述的 lambda 表达式编译为可执行代码，并生成表示该 lambda 表达式的委托。
        //
        // 返回结果:
        //     一个 TDelegate 类型的委托，它表示由 System.Linq.Expressions.Expression`1 描述的已编译的 lambda 表达式。
        public TDelegate Compile();
        //
        // 摘要:
        //     生成表示 lambda 表达式的委托。
        //
        // 参数:
        //   debugInfoGenerator:
        //     编译器用于标记序列点并批注局部变量的调试信息生成器。
        //
        // 返回结果:
        //     包含 lambda 的已编译版本的委托。
        public TDelegate Compile(DebugInfoGenerator debugInfoGenerator);
        //
        // 摘要:
        //     创建一个与此表达式类似的新表达式，但使用所提供的子级。如果所有子级都相同，则将返回此表达式。
        //
        // 参数:
        //   body:
        //     结果的 System.Linq.Expressions.LambdaExpression.Body 属性。
        //
        //   parameters:
        //     结果的 System.Linq.Expressions.LambdaExpression.Parameters 属性。
        //
        // 返回结果:
        //     此表达式（如果未更改任何子级），或带有更新的子级的表达式。
        public Expression<TDelegate> Update(Expression body, IEnumerable<ParameterExpression> parameters);
        protected internal override Expression Accept(ExpressionVisitor visitor);
    }
}

表達式樹的語法如下：

Expression<Func<type,returnType>> = (param) => lamdaexpresion;

例如：

Expression<Func<int, int, int>> expr = (x, y) => x+y;

我們執行以上程式碼，並在VS偵錯模似下查看這個表達式樹：

可以看到表達式樹主要由下面四個部分組成：

1、Body 主體部分

2、Parameters 參數部分

################################################################################################################ ###3、NodeType 節點類型############4、Lambda表達式類型#########在上述程式碼中，主體即為：x+y,參數為(x,y),NodeType為Lambda表達式，傳回值為int######主體部分可以是表達式，但是不能包含語句。例如：我定義一個委託，Lambda表達式可以這樣寫############

Func<int, int, int> func = (x, y) => x + y;

###也可以這樣寫：############

Func<int, int, int> func = (x, y) => { return x + y; };

###但是，在表達式樹種，只能用第一種寫法，如果使用第二種寫法編譯報告錯誤：###無法將具有語句體的lambda 表達式轉換為表達式樹###。 #########除了上邊的寫法，表達式樹還有可以這麼寫：######

ParameterExpression pex1 = Expression.Parameter(typeof(int), "x");//第一个参数
ParameterExpression pex2 = Expression.Parameter(typeof(int), "y");//第二个参数

BinaryExpression bexp = Expression.Add(pex1, pex2);//加法

var lambdaExp = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(bexp, new ParameterExpression[] {pex1,pex2 });

##################VS調試模式下可以看到兩種寫法產生的表達式樹是一樣的#########將表達式樹編譯成委託#########LambdaExpression是從Expression派生的型別。泛型類別Expression是從LambdaExpression衍生的，其中泛型參數TDelegate必須是委託類型。 ######LambdaExpression有個Compile方法可以創造一個恰當類型的委託。而Expression的Compile方法傳回TDelegate類型的委託。來看看下面的範例:###

Expression<Func<int, int, int>> expr = (x, y) => x + y;

ParameterExpression pex1 = Expression.Parameter(typeof(int), "x");//第一个参数
ParameterExpression pex2 = Expression.Parameter(typeof(int), "y");//第二个参数

BinaryExpression bexp = Expression.Add(pex1, pex2);//主体，加法

//使用Expression.Lambda方法，创建一个委托类型已知的Expression
Expression<Func<int,int,int>> lambdaExp 
    = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(bexp, new ParameterExpression[] { pex1, pex2 });

Func<int,int,int> tDelegate = lambdaExp.Compile();//编译成委托

Console.WriteLine(tDelegate(1, 3));

Console.Read();

###我們執行上面程式碼，結果為：4。我們寫了一大堆程式碼，本質上就是用表達式樹計算了1+3的結果。 ###

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