C#表达式树的基本用法讲解

2023-07-10 09:37:03 163

表达式树使用一种类似树的结构来表示代码，它的每个节点都是一个表达式，比如方法调用和x

这一系列文章，主要是对C#表达式树的一种总结，基本知识参考MSDN的内容这部分内容可以直接到MSDN上查看，后面的几篇文章主要分享一下，在工作中碰到的应用到表达式树的部分，谨做为记录和分享。

生成表达式树

通过lambda表达式创建表达式树
可以通过将lambda表达式赋值给Expression类型的变量，编译器可以自动生成创建该lambda表达式的表达式树。C#编译器只能从lambda表达式生成表达式树，只能是单行lambda表达式，不能解析多行lambda语句，如下，可以通过一下方式创建lambda表达式num=>num<5的表达式树：

Expression>lambda=num=>num<5;

通过API创建表达式树

使用API创建表达式，需要使用Expression类，这个类包含了创建特定类型表达式树节点的静态工厂方法，比如表示参数的变量ParameterExpression，表示方法调用的MethodExpression。ParameterExpression，MethodExpression以及其他特定的表达式类型都在System.Linq.Expression命名空间里定义，这些类型都派生于Expression抽象类。

下面的例子是使用API方式创建num=>num<5的lambda表达式对应的表达式树：

ParameterExpressionnumPara=Expression.Parameter(typeof(int),"num");//参数num
ConstantExpressionfive=Expression.Constant(5,typeof(int));//常数5

BinaryExpressionnumLessThanFive=Expression.LessThan(numPara,five);
Expression>lambda1=Expression.Lambda>(numLessThanFive,newParameterExpression[]{numPara});

从.NETFramework4开始，表达式树API还支持赋值以及流程控制，比如循环，条件块和try...catch块等。相对于通过lambda表达式创建表达式树，可以利用API创建更加复杂的表达式树，比如下面使用API创建数字阶乘的表达式树：

//参数value
ParameterExpressionvalue=Expression.Parameter(typeof(int),"value");
//本地变量
ParameterExpressionresult=Expression.Parameter(typeof(int),"result");
//标签，用来跳出循环
LabelTargetlabel=Expression.Label(typeof(int));
//创建表达式块
BlockExpressionblock=Expression.Block(
//添加本地参数result
new[]{result},
//result=1赋值
Expression.Assign(result,Expression.Constant(1)),
//循环
Expression.Loop(
//循环条件
Expression.IfThenElse(
//如果value>1
Expression.GreaterThan(value,Expression.Constant(1)),
//则result*=value--;
Expression.MultiplyAssign(result,Expression.PostDecrementAssign(value)),
//否则跳出loop循环。跳到label的语句执行
Expression.Break(label,result)
),
label
)
);
//编译表达式树
Funcfactor=Expression.Lambda>(block,value).Compile();
//执行，输出结果120
Console.WriteLine(factor(5));

解析表达式树

在获取了表达式树之后，如何获取表达式树的每一个部分，这个在有些情况下非常有用，下面这个例子展示了如何获取num=>num<5的各个部分。

Expression>expreTree=num=>num<5;

ParameterExpressionparam=(ParameterExpression)expreTree.Parameters[0];//num
BinaryExpressionoperation=(BinaryExpression)expreTree.Body;//<
ParameterExpressionleft=(ParameterExpression)operation.Left;//num
ConstantExpressionright=(ConstantExpression)operation.Right;//5
//outputDecomposedexpression:num=>numLessThan5
Console.WriteLine("Decomposedexpression:{0}=>{1}{2}{3}",param.Name,left.Name,operation.NodeType,right.Value);

编译表达式树

Expression类型有Compile方法，可以将表达式树编译成对应的TDelegate委托类型，使用方法如下：

//创建表达式树
Expression>expr=num=>num<5;
//将表达式树编译成对应委托
Funcresult=expr.Compile();
//调用委托方法，输出True
Console.WriteLine(result(4));
//也可以直接编译后调用，输出True
Console.WriteLine(expr.Compile()(4));

再比如，下面例子演示了，创建一个表达式树，然后编译执行：

//创建表达式树的执行逻辑
BinaryExpressionbe=Expression.Power(Expression.Constant(2D),Expression.Constant(3D));
//创建表达式树
Expression>le=Expression.Lambda>(be);
//编译表达式树
FunccompileExpression=le.Compile();
//执行lambda表达式,获得结果8
doubleresult=compileExpression();
Console.WriteLine(result);

表达式树的修改

表达式树是不可变对象(immutable)，跟string类似，不能直接修改，只能复制一个然后重新构造。具体参考MSDNHowtomodifyexpressiontrees(C#).

结语

本篇全部内容参考MSDN上表达式树部分的内容，如果有基础建议直接看，这里只是个人作为笔记，也是表达式树的最基础部分，后文会介绍表达式树的一些用法。

以上就是C#表达式树的基本用法讲解的详细内容，更多关于C#表达式树的资料请关注毛票票其它相关文章！

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C#表达式树的基本用法讲解

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